Взаимосвязь и регуляция метаболизма

1. ВЗАИМОСВЯЗЬ И РЕГУЛЯЦИЯ МЕТАБОЛИЗМА

2.

УГЛЕВОДЫ
глюкоза
ЛИПИДЫ
БЕЛКИ
глицероальдегид-3фосфат
жирные
кислоты
Оксалоацетат
-Кетоглутарат
Порфирины
аминокислоты
пируват
ацетил-КоА
ЦТК
Гем
СО2
Сукцинил-КоА
НАДН
ФАДН2
Дыхательная
цепь
АТФ
½ О2
Н2О

3.

Взаимосвязь метаболических
процессов осуществляется
через ключевые метаболиты
– пировиноградную кислоту и
ацетил-КоА.

4. ВЗАИМОСВЯЗЬ КЛЮЧЕВЫХ МЕТАБОЛИТОВ  

аланин
NH2
CH2OPO3H2
H3C
O
C
H
COOH
OH
OH
OH
OH
H3C
OH
глюкозо-6-фосфат
C
H
COOH
лактат
O
H3C
C
COOH
H3C
пируват
COOH
CH2OH
CH2
CHOH
C
O
CH2OH
COOH
оксалоацетат
глицерол
O
H3C
C
SKoA
ацетил-КоА
C
H2
OH

5.

Регуляция скорости метаболических путей
осуществляется путем регуляции активности
ключевых ферментов различными
механизмами и на различных уровнях:
На генетическом уровне – регуляция на
уровне транскрипции.

6.

Регуляция активности ключевых ферментов
путем их взаимопревращения – обратимого
перехода из неактивной формы в активную.
Изменение активности ключевых ферментов
(активация или ингибирование)
различными механизмами – ковалентная
модификация, аллостерическая регуляция и
др.

7.

Регуляция активности ключевых
ферментов находится под
гормональным контролем.

8.

ГОРМОНЫ – вещества различной природы,
которые синтезируются в специальных
эндокринных железах, выделяются
(экскретируются) в межклеточные
жидкости (кровь и лимфу) и переносятся к
клеткам-мишеням.

9.

Гормоны действуют на значительном
удалении от места синтеза
(за исключением гормонов местного
действия).
Синтез одних гормонов находится под
контролем других.

10.

В клетках-мишенях при гормональном
воздействии стимулируется
специфический биохимический ответ
(реакция, или эффект).
Биохимический эффект зависит от
концентрации гормона.
Эффект гормонов проявляется в
концентрациях 10-9 – 10-12 моль/л.

11.

Клетки мишени имеют рецепторы –
специфические участки связывания с
гормонами.
Рецепторы - белковые структуры,
содержащие как минимум 2 различных
(структурно и функционально) домена:
1 – связывает гормон;
2 – генерирует сигнал внутри клетки.

12.

Рецепторы могут располагаться на
клеточной мембране или быть локализованы
в ядре или цитоплазме.
Число рецепторов в клетке может меняться.
Рецепторы – сложные белки гликопротеины.
Углеводный компонент участвует в узнавании
и связывании гормона.

13.

Классификация гормонов
по химическому строению:
I. Пептидные и белковые гормоны.
Место синтеза: гипоталамус, гипофиз,
паращитовидная железа, поджелудочная
железа.
II. Производные ароматических аминокислот.
Место синтеза: щитовидная железа,
мозговой слой надпочечников.
III. Стероидные гормоны.
Место синтеза: кора надпочечников,
половые железы.

14. МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ГОРМОНОВ

1. Мембрано-опосредованный механизм:
механизм действия водорастворимых
(гидрофильных) гормонов, не
проникающих в клетку.
Гидрофильные гормоны – белки, пептиды,
производные аминокислот (катехоламины).
Действуют на клетки-мишени за счет
связывания с рецептором на
плазматической мембране клеток.

15.

2. Цитозольный механизм: механизм действия
липофильных, проникающих в клетку гормонов.
К липофильным сигнальным веществам принадлежат
все стероидные гормоны, тиреоидные гормоны и
гидрофобные нейромедиаторы и регуляторы
(кальциферол, ретиноевая кислота и др.).
Место действия липофильных гормонов - ядра клетокмишеней.
В цитоплазме или в клеточном ядре гормон
взаимодействует со специфическим рецептором.