30. Мембранно-цитозольный механизм опосредованной через ионы кальция

В цитоплазме, по сравнению с наружной средой, концентрация ионов Ca²⁺ ниже. Но в клетке есть депо кальция (митохондрии и ЭПР, а у мышечных клеток еще Саркоплазматического ретикулума).

Механизм действия:

Гормон взаимодействует со своим рецептором в цитоплазматической мембране, в ней открывается Ca²⁺ каналы и Ca²⁺ поступает внутрь клетки из внеклеточного пространства или из внутриклеточного депо. Концентрация ионов Ca²⁺ повышается и они активируют белок кальмодулин, который в свою очередь активируют протеинкиназы, которые фосфолилируют белки и ферменты, которые вызывают изменение скорости определенных метаболических путей/ответ на действие гормонов.

31. Мембранный и цитозольный механизмы регуляции обменных процессов

Мембранный тип действия реализуется в месте связывания гормона с плазматической мембраной и заключается в избирательном изменении ее проницаемости. По механизму действия гормон в данном случае выступает как аллостерический эффектор транспортных систем мембраны. Так, например, обеспечивается трансмембранный перенос глюкозы под действием инсулина, аминокислот и некоторых ионов. Обычно мембранный тип действия сочетается с мембранно-внутриклеточным.

К такому механизму действия способны стероидные гормоны (половые, минералокортикоидны, глюкокортикоиды и эйкозаноиды).

Рецепторы стероидных гормонов расположены в цитоплазме клетки. Эти гормоны (обладающие липофильными свойствами), проникая в клетку, взаимодействуют с рецепторами с образованием гормон-рецепторного комплекса, который после молекулярной перестройки, приводящей к его активации, поступает в ядро клетки, где взаимодействует с хроматином. При этом происходит активация генов и в последующем развивается цепь процессов, сопровождающихся усиленным синтезом РНК, в том числе информационных. Это приводит к индукции соответствующих ферментов в ходе процесса трансляции, что влечет за собой изменение скорости и направленности метаболических процессов в клетке.

Биологические эффекты гормонов, воздействующих на генетический аппарат клетки, проявляются главным образом во влиянии на рост и дифференцировку тканей и органов.

32. Биохимическая адаптация. Уровни организации регуляторных систем

. Биохимическая адаптация – адаптация на уровне изменения обмена веществ в клетках:

1. Срочная – быстрая перестройка обмена веществ. Начинается в начале критической ситуации. Это изменение скорости транспорта веществ через плазматическую мембрану и изменение активности ферментов в клетке. Цель данной адаптации: сохранение жизни клетки.

2. Долговременная - стойкие изменения обмена веществ, развивающиеся в результате длительного действия неблагоприятных факторов. Здесь изменяется количество определенных ферментов в клетке, путем усиления экспрессии определенных генов. Также путем увеличения или уменьшения деградации некоторых ферментов (редкий путь). Цель данной адаптации: сохранение жизни клетки в экстремальных условиях.

Выделяют следующие уровни регуляторных систем

1. Внеклеточная (нейрогуморальная)

• Нервная система. Нервные клетки получают сигналы, поступающие из внешней и внутренней среды, преобразуют их в форму нервного импульса и передают через синапсы, используя химические сигналы - медиаторы. Медиаторы вызывают изменения метаболизма

• Эндокринная система. Заключается в выработке гормонов и в дальнейшем их действии на организм.

2. Внутриклеточная

Его составляют изменения метаболизма в пределах клетки или отдельного метаболического пути, происходящие в результате:

• изменения активности ферментов путём активации или ингибирования;

• изменения количества ферментов по механизму индукции или репрессии синтеза белков или изменения скорости их разрушения;

• изменения скорости транспорта веществ через мембраны клеток.