Реферат: Гормональная регуляция метаболизма

👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Московская медицинская академия имени И.М. Сеченова
Механизмы регуляции метаболических процессов

А. Основные механизмы регуляции метаболических процессов

Активность всех путей обмена веществ постоянно регулируется, что обеспечивает соответствие синтеза и деградации метаболитов физиологическим потребностям организма. В этом разделе рассматриваются механизмы такой регуляции. Более детально вопросы регуляции клеточного метаболизма представлены на .Поток метаболитов в обмене веществ определяется прежде всего активностью ферментов
.Для воздействия на тот или иной путь достаточно регулировать активность фермента, катализирующего наиболее медленную стадию. Такие ферменты, называемые ключевыми ферментами
, имеются в большинстве метаболических путей. Активность ключевого фермента регулируется на трех независимых уровнях,
Контроль транскрипции.
Контроль за биосинтезом фермента
(1) осуществляется на генетическом уровне. Прежде всего речь идет о синтезе соответствующей мРНК (mRNA), а также о транскрипции
кодирующего фермент гена, т.е. о регуляции транскрипции
.В этом процессе принимают участие регуляторные белки
(RP) (факторы транскрипции), действие которых направлено непосредственно на ДНК. К тому же в генах имеются специальные регуляторные участки — промоторы
— и участки связывания регуляторных белков (регуляторные элементы). На эффективность действия этих белков влияют метаболиты или гормоны. Если этот механизм усиливает синтез фермента, говорят об индукции
, если же снижает или подавляет — о репрессии
. Процессы индукции и репрессии осуществляются лишь в определенный отрезок времени.
Взаимопревращение.
Значительно быстрее, чем контроль транскрипции, действует взаимопревращение ключевых ферментов (2). В этом случае фермент присутствует в клетке в неактивной форме. При метаболической потребности по сигналу извне и при посредничестве вторичного мессенджера активирующий фермент
(E 1
) переводит ключевой фермент в каталитически активную форму. Если потребность в этом пути обмена веществ отпадает, инактивирующий фермент
(E 2
) снова переводит ключевой фермент в неактивную форму. Процесс взаимопревращения в большинстве случаев состоит в АТФ-зависимом фосфорилировании
ферментных белков протеинкиназой
и соответственно дефосфорилировании фосфатазой
.В большинстве случаев более активна фосфорилированная форма фермента, однако встречаются также и противоположные случаи.
Модуляция лигандами.
Важным параметром, контролирующим протекание метаболического пути, является потребность в первом реагенте (здесь это метаболит А). Доступность метаболита А возрастает с повышением активности метаболического пути (3), в котором образуется А, и падает с повышением активности других путей (4), в которых А расходуется. Доступность А может быть ограничена в связи с его транспортом в другие отделы клетки.
Часто лимитирующим фактором является также доступность кофермента
(5). Если кофермент регенерируется по второму независимому пути, этот путь может лимитировать скорость основной реакции. Таким образом, например, гликолиз и цитратный цикл регулируются доступностью НАД +
.Так как НАД +
регенерируется в дыхательной цепи, последняя регулирует катаболизм глюкозы и жирных кислот .Наконец, активность ключевого фермента может регулироваться лигандом
(субстратом, конечным продуктом реакции, коферментом, другим эффектором) как аллостерическим эффектором
путем связывания его не в самом активном центре, а в другом месте фермента, и вследствие этого изменением ферментативной активности .Ингибирование ключевого фермента часто вызывается конечными продуктами реакции соответствующей метаболической цепи (ингибирование по типу обратной связи
) или метаболитом, участвующим в другом пути. Стимулировать активацию фермента может также первый реагент реакционной цепи.
Катализируемые ферментами активация и соответственно инактивация ключевых ферментов промежуточного метаболизма называются взаимопревращениями
. Такие процессы находятся под разнообразным контролем, и том числе и гормональным. В этом разделе рассмотрены процессы взаимопревращений, осуществляющие регуляцию метаболизма гликогена в печени.
А. Гормональная регуляция расщепления гликогена

Гликоген служит в организме резервом углеводов, из которого в печени и мышцах путем расщепления быстро создается глюкозофосфат .Скорость синтеза гликогена определяется активностью гликоген-синтазы (на схеме внизу справа), в то время как расщепление катализируется гликоген-фосфорилазой
(на схеме внизу слева). Оба фермента действуют на поверхности нерастворимых частиц гликогена, где они в зависимости от состояния обмена веществ могут находиться в активной или неактивной форме. При голодании или в стрессовых ситуациях (борьба, бег) возрастает потребность организма в глюкозе. В таких случаях выделяются гормоны адреналин
и глюкагон
. Они активируют расщепление и ингибируют синтез гликогена. Адреналин действует в мышцах и печени, а глюкагон — только в печени.
Оба гормона связываются с рецепторами
на плазматической мембране (1) и активируют при посредничестве G-белков аденилатциклазу
(2), которая катализирует синтез 3',5'-цикло-AMФ (цАМФ) из АТФ (АТР). Зеркально противоположным является действие на этот « вторичный мессенджер
» фосфодиэстеразы
цАМФ (3), гидролизующей цАМФ до АМФ (AMP). В печени диэстераза индуцируется инсулином, который поэтому не препятствует воздействию двух других гормонов (не показано). цАМФ связывается и тем самым активирует протеинкиназу А
(4), которая действует по двум направлениям: с одной стороны, с помощью фосфорилирования
с участием АТФ в качестве кофермента она переводит в неактивную D-форму гликоген-синтазу
и вследствие этого останавливает синтез гликогена (5); с другой, активирует — также путем фосфорилирования — другую протеинкиназу, киназу фосфорилазы
(8). Активная киназа фосфорилазы фосфорилирует неактивную b-форму гликоген-фосфорилазы
, превращая ее в активную а-форму (7). Это приводит к высвобождению из гликогена глюкозо-1-фосфата (8), который после превращения в глюкозо-6-фосфат с участием фосфоглюкомутазы включается в гликолиз (9). В печени дополнительно образуется свободная глюкоза, которая поступает в кровь (10).
По мере уменьшения уровня цАМФ активируются фосфопротеинфосфатазы
(11), которые дефосфорилируют различные фосфопротеины описанного каскада и тем самым останавливают расщепление гликогена и инициируют его синтез. Эти процессы протекают в течение нескольких секунд, так что метаболизм гликогена быстро адаптируется к измененным условиям.
Б. Взаимопревращение гликоген-фосфорилазы

Структурные изменения, которые сопровождают взаимопревращения гликоген-фосфорилазы, были установлены рентгеноструктурным анализом. Фермент представляет собой димер
с симметрией второго порядка. Каждая субъединица имеет активный центр, который расположен внутри белка и в b-форме плохо доступен для субстрата. Взаимопревращение начинается с фосфорилирования серинового остатка
(Ser-14) вблизи N-конца каждой из субъединиц. С фосфатными группами связываются остатки аргинина соседних субъединиц. Связывание инициирует конформационные перестройки, которые существенно увеличивают сродство фермента к аллостерическому активатору АМФ. Действие АМФ и влияние конформационных изменений на активные центры приводят к возникновению более активной а-формы. После удаления фосфатных остатков фермент самопроизвольно принимает исходную b-конформацию.
Гормональная регуляция метаболизма жирных кислот

метаболизм фермент гормональная регуляция
Адреналин и глюкагон

активируют внутриклеточную липазу. Действие этих гормонов опосредовано аденилатциклазным каскадом реакций, начиная с активации аденилатциклазы и заканчивая фосфорилированием липазы, которая при этом переходит в активную форму и расщепляет эфирные связи в ТАГ. Глицерол

как растворимое в плазме вещество транспортируется в печень, где используется в реакциях глюконеогенеза. Жирные кислоты

транспортируются кровью в виде комплексов с сывороточными альбуминами в разные органы и ткани, где включаются в процесс окисления.
Гормональная регуляция
метаболизма белков обеспечивает обеспечивает динамическое равновесие их синтеза и распада.
· Анаболизм белков
контролируется гормонами аденогипофиза ( соматотропин
), поджелудочной железы ( инсулин
), мужских половых желез ( адроген
). Усиление анаболической фазы метаболизма белков при избытке этих гормонов выражается в усиленном росте и увеличении массы тела. Недостаток анаболитических гормонов вызывает задержку роста у детей.
· Катаболизм белков
регулируется гормонами щитовидной железы ( тироксин и трийодтиронон
), коркового ( клюкокортикоиды
) и мозгового ( адреналин
) вещества надпочечников. Избыток этих гормонов усиливает распад белков в тканях, что сопровождается истощением и отрицательным азотистым балансом. Недостаток гормонов, например, щитовидной железы сопровождается ожирением.

Название: Гормональная регуляция метаболизма
Раздел: Рефераты по медицине
Тип: реферат
Добавлен 09:06:27 16 февраля 2011 Похожие работы
Просмотров: 861
Комментариев: 16
Оценило: 3 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Реферат: Гормональная регуляция метаболизма
Курсовая Работа На Тему Знаряддя Монетарної Політики Та Особливості Їх Застосування
Реферат: Искусство Возрождения в Италии. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Контроль работы сушилок и меры по устранению брака в процессе сушки. Топки для сушилок
Каникулы Сочинение 9 Класс
Реферат по теме Контрольна по зовнішньоекономічній діяльності
Реферат: Предисловие о пользе книг церковных в российском языкеЭпистола о трёх штилях
Курсовая работа по теме Формы монополий и их эволюция
Методическое указание по теме Многочлен Жегалкина. Таблица истинности. Эквивалентность формул
Курсовая работа по теме Роль цен, тарифов, льгот, субсидий, компенсаций в регулировании рынка
Дипломная работа: Анализ использования машинно-тракторного парка и состояния ремонтной базы СПК "Новологиновский-1"
Реферат: Bios On Civil Rights Leaders Essay Research
Написать Сочинение Про Мою Семью
Реферат: Криминальное право Украины. Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная работа по теме Пути совершенствования мотивации персонала как средство повышения качества на предприятии
Курсовая Работа На Тему Совершенствование Бухгалтерского Учета Товарных Операций (На Примере Ооо "Брв – Краснодар")
Александр Невский Между Западом И Востоком Реферат
Контрольная работа: Идеологическая политика в социальной сфере
Литература 7 Класс Образ Петра Сочинение
Реферат: Достопримечательности Малайзии
Дипломная работа по теме Оценка стоимости объекта недвижимости
Реферат: Мескаль - общая информация
Изложение: Джером Клапка Джером. Трое в лодке, не считая собаки
Курсовая работа: География туризма в Таиланде