Білет №10

1. Цикл трикарбонових кислот. Локалізація, послідовність ферментативних реакцій, значення в обміні речовин.

Цикл трикарбонових кислот (ЦТК) - це загальний кінцевий шлях окислювального катаболізму клітини в аеробних умовах. Реакції ферменти ЦТК локалізовані в матриксі та внутрішній мембрані мітохондрій. Вони функціонально та біохімічно спряжені з мітохондріальними електроно- транспортними ланцюгами, що використовують для відновлення атомів кисню відновлювальні еквіваленти від НАДН (НАДН2) та ФАДН2 або ФМНН2, і утворюють АТФ у ході окисного фосфоритування. Цикл починається з взаємодії молекули ацетил-СоА з чотири вуглеводневою дикарбоновою кислотою-щавелевооцтовою (оксалоацетата), в результаті утворюється шести вуглеводнева три карбонова кислота - лимонна. Далі йде серія реакцій, в ході яких відбувається вивільнення двох молекул СО2 і регенерація оксалоацетата. Оскільки кількість оксалоацетата, необхідне для перетворення великого числа ацетильних одиниць в СО2 досить невелика, можна вважати, що оксалоацетат виконує каталітичну роль. Цикл лимонної кислоти є механізмом, що

забезпечує вловлювання більшої частини вільної енергії, що звільняється в процесі окислення вуглеводів, ліпідів і білків. В процесі окислення ацетил-СоА завдяки активності ряду специфічних дегідрогеназ відбувається утворення відновних еквівалентів у формі водню або електронів. Останні надходять в дихальний ланцюг; при функціонуванні цього ланцюга відбувається окисне фосфорилювання, тобто синтезується АТФ.

2. Катаболізм триацилгліцеролів в адипоцитах жирової тканини: послідовність реакцій, механізми регуляції активності тригліцеридліпази.

Триацилгліцероли(нейтральні жири, жири) потрапляють до організму людини як компоненти тваринної і рослинної їжі. Ліпіди цього класу розщеплюються в травному каналі до моно гліцеридів, вільних жирних кислот та гліцерилу. Основне місце локалізації резервних тригліцеридів в організмі людини – адипоцити жирової тканини(ліпоцити).

Ферментативний гідроліз (ліполіз) триацилгпіцеролів в адипоцитах та інших клітинах, де накопичуються нейтральні жири, є фізіологічним механізмом, що має суттєве значення як резервне джерело енергії, особливо в умовах вичерпання вуглеводних резервів та при стресових ситуаціях. Процес розщеплення триацилгліцеролів із вивільненням жирних кислот, які виходять у кров, отримав назву мобілізації жирних кислот із жирової тканини. Внутрішньоклітинний ліполіз триацилгліцеролів (ТГ) здійснюється в декілька стадій, продуктами яких є діацилгліцероли (дигліцериди — ДГ), моноацилгліцероли (моногліцериди — МГ), іліцерол та вільні жирні кислоти.

Молекулярної основою регуляції активності тригліцеридліпази адипоцитів є її ковалентна модифікація шляхом оберненого фосфорилювання – дефосфорилювання. Фосфорильована форма ТГ-ліпази є каталітично активною, дефосфорильована- неактивною.Фосфорилювання відповідного білка здійснюється за рахунок АТФ при участі ферменту цАМФ-залежної протеїнкінази.

3. Глюконеогенез: субстрати, ферменти та фізіологічне значення процесу.

Глюконеогене́з — метаболічний шлях утворення глюкози з нецукрових вуглецевих субстратів, таких як піруват, молочна кислота, гліцерин і глюкогенні амінокислоти Всі перетворення глюконеогенезу локалізується у цитоплазмі, проте в еукаріот перша реакція цього шляху має місце у мітохондріях

Реакції глюконеогенезу відбуваються переважно в печінці та кірковому шарі нирок.Біосинтез глюкози забезпечує її нормальну концентрацію в умовах зменшеного надходження моносахариду із зовнішнього середовища та вичерпання глікогену печінки та м*язів.

Реакції та ферменти глюконеогенезу:

1.Перетворення пірувату у фосфоенолпіруват.Відб.у 2 етапи

І)Перетворення пірувату в оксалоацетат за участю піруваткарбоксилази

піруват+СО2+АТФ=оксалоацетат+АДФ+Фн

ІІ)Перетворення оксалоацетату в фосфоенолпіруват за участю фосфоенолпіруваткарбоксикінази оксалоацетат+ГТФ=ФЕП+СО2+ГДФ

2.Перетворення фруктозо-1,6-дифосфату в фруктозо-6-фосфат

Фермент:фруктозо-1,6-дифосфотаза

3.Перетворення глюкозо-6-фосфату в глюкозу

Глюкозо-6-фосфат+Н2О = глюкоза + Фн

Фермент:глюкозо-6-фосфатаза

4. Біохімічні системи внутрішньоклітинної передачі гормональних сигналів: G-білки, вторинні посередники (цАМФ,Са2+/кальмодулін, ІФ3, ДАГ).

Білки-трансдуктори - G-білки – внутрішньомемьранні білки, які сприймають хімічний сигнал від рецептора, модифікованого за рахунок взаємодії з гормоном або медіатором, та спричиняють зміни функціональної активності ефекторних систем клітини. Є кілька типів G-білків: Gs-білки (стимулюючі) – такі, що активують аденілатциклазу – фермент, що утворює головний вторинний посередник – цАМФ.Gi-білки (інгібіруючі) – такі, що інгібірують аденілатцикладу. Gq-білки, такі, що активують фосфоліпазу С – фермент, який спричиняє активацію фосфоінозитидного циклу – ферментної системи, яка призводить до збільшення концентрації Ca2+ в цитозолі за

рахунок його вивільнення з внутрішньоклітинних депо.

Взаємодія цАМФ з цАМФ-залежною протеїнкіназою – кіназою А з подільшим фосфорилюванням ключових ферментних та структурних білків є внутрішньоклітинною молекулярною подією, що дозволяє цьому месенджеру виконувати функцію унікального посередника в гормональному контролі клітинних функцій. До гормонів, що використовують цАМФ як вторинний посередник належать: адреналін, вазопресин, кальцитонін, глюкагон тощо. Гормони, що гальмують цАМФ-систему: ангіотензин ІІ, ацетилхолін, дофамін, норадреналін та ін.

Універсальним акцептором хімічного регуляторного сигналу від іонів Са2+ є кальмодулін (КМ) – білок, який може зв*язувати 4 іони кальцію. Специфічне зв*язування Са2+ з молекулою КМ призводить до змін конформації білка, який набуває властивості взаємодіяти з чутливими до КМ білками, в тому числі протеїнкіназами, які регулюють функції багатьох важливих ферментів, збільшуючи їх каталітичну активність.

Продукти реакції, яка каталізується гормоночутливою фосфоліпазою С – ІФ3 та ДАГ, є внутрішньоклітинними месенджерами: -ІФ3 спричиняє вихід у цитозоль іонів Са2+, депонованих в ендоплазматичному ретикулумі, і збільшення концентрації іона в цитозолі.

Вивільнення Са2+ з ендоплазматичного ретикулуму зумовлене відкриттям при дії ІФ3 мембранних каналів для кальцію, що локалізовані в зазначених ультраструктурних утвореннях і є важливим механізмом тонкої фізіологічної регуляції рівня іонізованого цитозольного кальцію.

ДАГ є активатором Са/фосфоліпід залежної протеїнкінази – ферменту, каталітична активність якого проявляється за умов взаємодії з іонами Са2+ та фосфоліпідом фосфатидилсерином.__

Дата добавления: 2015-05-07