Нарушение внутриклеточного обмена белков

По современным данным, биосинтез белков осуществляется в клетках на рибосомах, которые в большом числе находятся главным образом в цитоплазме и митохондриях.

При воздействии на клетку ионизирующих излучений в поражающих дозах обмен белков в ней нарушается очень сильно. Снижается интенсивность производства белка. В процессе его производства продуцируются в

Синтезированные белковые молекулы частично используются для собственных

нужд клетки, а частично идут «на экспорт». Гистоновые и негистоновые белки

поступают в ядро и включаются там в состав хромосом. Структурные белки

используются для строительства рибосом, митохондрий и других образований.

Ферментные белки поступают в лизосомы и компартменты, где протекают

реакции расщепления и синтеза органических веществ. Резервные, регуляторные

и защитные белки через систему Гольджи путем экзоцитоза покидают клетку,

после чего используются в интересах всего организма.

Все виды клеточных и «экспортных» белков после выполнения своих

функций попадают в лизосомы клеток и расщепляются там до аминокислот.

При воздействии на клетку ионизирующих излучений в поражающих дозах

обмен белков в ней нарушается очень сильно. Снижается интенсивность производства белка. В процессе его производства продуцируются в

значительном числе атипичные (лишенные специфической функциональной

активности) молекулы. Это связано в первую очередь с радиационно-

химическими повреждениями молекул ДНК и уменьшением числа

образующихся иРНК, а также со следующими процессами: поступлением к

рибосомам иРНК с ошибками в цепях нуклеотидов; повреждением рибосом и

клеточных мембран, на которых функционируют рибосомы; изменением

активности ферментов ацетилирования аминокислот; нарушением

высвобождения синтезированных белковых молекул из системы рибосома –

иРНК – белок, а также механизма самосборки и конформации синтезируемых

белковых молекул и, наконец, расстройством саморегуляции и центральной

регуляции производства белка.

Особенно большие изменения после облучения клетки наблюдаются в

обмене сложных белков – нуклеопротеидов. Все компоненты молекул сложных

белков и их молекулы в целом, как известно, синтезируются внутри клеток. Это

сложный энзиматический процесс, в котором участвует большой комплекс

ферментов. Ионизирующие излучения повреждают ферменты, и это приводит к

расстройству процесса синтеза белков.

Нарушение ката- и анаболизма белковой части нуклеопротеидов сходно с

вышеописанными нарушениями белковых молекул. Нарушения же после

облучения в обмене нуклеиновых кислот выражаются в том, что общее

содержание полноценных в функциональном отношении молекул нуклеиновых

кислот в клетке значительно уменьшается. Причинами этого являются их

первичное радиационно-химическое повреждение, нарушение репарации (в

результате активизации эндонуклеаз стабилизируются образовавшиеся «бреши»

в молекулах ДНК и РНК, что создает условия для дальнейшей их деградации),

нарушение процессов их биосинтеза в ядрах клеток и митохондриях. Нарушение

биосинтеза молекул нуклеиновых кислот связано с недопродукцией

строительных материалов (вследствие нарушения других видов обмена веществ

одновременно возникающими помехами в доставке их к местам биосинтеза (из-

за повреждения эндоплазматического ретикулума) и нехваткой энергетического

материала.

Нарушение обмена нуклеопротеидов приводит к тяжелым последствиям.

Расстройство процессов репликации молекул ДНК вызывает срыв клеточного

деления, расстройство процессов производства молекул РНК – снижение

продукции белка.

В целом нарушение внутриклеточного обмена белков, простых и сложных,

после облучения обусловливает многие расстройства не только в клетке, но и во

всем организме. Это связано с широким спектром функций, выполняемых

белками: сохранения и передачи наследственных свойств, воспроизводства

белка, каталитической (ферментной), структурно-опорной (пластической),

защитной (антитела), транспортной (мембраны), регуляторной (гормоны),

энергетической (пополнение запасов АТФ). Нарушение обмена белков

приводит к расстройству динамического обновления различных

внутриклеточных структур. Это имеет особенно большое значение для

дальнейшей судьбы неделящихся клеток, так как в настоящее время

установлено, что микроструктуры неделящейся клетки, за некоторым

исключением, непрерывно обновляются. Определены даже «периоды

полураспада» и «продолжительность жизни» самых различных внутриклеточных

микроструктур. Нарушение этого важного процесса приводит к более быстрому

общему старению клетки и ее преждевременному отмиранию. Нарушение

белкового обмена делящихся клеток ведет к угнетению их митотической

активности и срыву физиологической регенерации обновляющихся тканей.

Снижение продукции ферментных белков, производимых «для себя» и «на

экспорт», приводит к срыву таких важнейших жизненных процессов, как

переваривание и всасывание питательных веществ в желудочно-кишечном

тракте, промежуточный обмен всех видов веществ, дальнейшее развитие

Дата добавления: 2014-01-13