33. Биохимическая адаптация. Характеристика внутриклеточной системы регуляции метаболических процессов

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.

Внутриклеточный или цитозольный механизм регуляции

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.

34. Способы влияния гормонов на скорость ферментативной реакции

Сигналами для изменения в клетке служат вещества, которые образуются в самой клетке либо вещества, поступающие из вне (в данном случае гормоны):

гормоны вызывают:

1. изменение скорости транспортного переноса веществ (регулятор взаимодействует с мембраной). Например: действие инсулина на мембраны.

2. изменение активности ферментов (причина: изменение конформации активности фермента).

активация:

• аллостерическая (низкомолекулрные вещества действуют на активный центр фермента)

• ограниченный протеолиз (не характерный для внутриклеточных ферментов)

• ковалентная модификация (путем присоединения групп атомов, чаще фосфорилирование, дефосфорилирование)

• перестройка четвертичной структуры

ингибирование:

• аллостерическое ингибирование (ретро - ингибирование)

• конкуретное ингибирование

• бесконкурентное ингибирование

• субстратное ингибирование