ГОРМОНЫ ВИЛОЧКОВОЙ ЖЕЛЕЗЫ.
Цикл Кребса.
Практически во всех оганизмах цикл Кребса выступает в роли центрального метаболического пути углерода, входящего в состав всех остальных классов биомолекул, а также, совместно с процессом ОФ обеспечивает основной источник метаболической энергии в форме АТФ. Цикл лимонной кислоты состоит из 8 стадий (работают 8 ферментов). Начинается он с конденсации оксалоацетата (ЩУК) с ацильным остатком ацетил КоА с образованием цитрата и оканчивается опять-таки образованием ЩУК
В ходе одного полного цикла происходит: 1) полное окисление ацетильного остатка до двух молекул углекислого газа; 2) образование 3 молекул НАДН и одной ФАДН2; 3) образование одной молекулы ГТФ.
Рассмотрим работу отдельных ферментов:
1) цитратсинтаза – идет образование –с – с- связи, но эта рекция не требует расхода АТФ. Необходимая энергия обеспечивается гидролизом тиоэффирной связи. При этом увеличивается реакционная способность альфа-углеродного атома ацетила. Фермент обладает высокой специфичностью, а сама реакция представляет собой объект регуляции всего цикла. Ингибиторами фермента являются: АТФ, НАДН и сукцинил КоА.
2) Аконитаза – катализирует переход цитрата в изоцитрат путем дегидратации цитрата до цис-аконитовой кислоты с последующей ее гидратацией и переходом в изолимонную кислоту. Обладает абсолютной стереоспецифичностью. В регуляции значительной роли не играет. Ингибируется фтороцитратом. Этим объясняется токсичность некоторых растений, содержащих фтороацетат, из которого синтезируется фтороцитрат (например, астрогал).
3) Изоцитрат-ДГ – катализирует первую из 3 реакций цикла, в ходе которых синтезируется НАДН. Игрет одну из основных регуляторных ролей в цикле. Активаторы – АДФ, НАД+; ингибиторы – АТФ, НАДН. Изоцитрат-ДГ обнаружена и в цитоплазме, где она катализирует аналогичную реакцию, но использует в качестве ко-фермнта НАДФ. В цитоплазме этот фермент играет роль источника альфа-кетоглютарата для синтеза акминокислот и источника НАДФН для анаболических реакций.
4) Альфа-кетогютарат-ДГ – комплекс (содержит три фермента, пять ко-ферментов – те же, что и ПДК, работают аналогично).
5) Сукцинилтиокиназа – расщепляется макроэргическая связь в молекуле сукцинил КоА, при этом энергия сохраняется путем образования нуклеозидтрифосфата (ГТФ). Это единственная стадия в цикле, в ходе которой прямо выделяется энергия метаболизма.
6) Сукцинат ДГ – абсолютно стереоспецифична. Это пример реакции субстратного фосфорилирования. Отщепляется Н+ только в транс-положении. Единственный фермент, локализованный на метохондриальной мембране (все остальне ферменты – растворимые в воде белки – локализованные внутри митохондрий).
7) Фумараза – также обладает стереоспецифичностью (действует только на образование L-малата). В регуляции участия не принимает.
8) Малат ДГ – есть и в цитозоле, принимет при этом участие в работе малатного челночного механизма, способствуя проникновению НАДН из цитозоля в митохондрии. Так же связывает цикл Кребса с процессом биосинтеза пиримидинов и некоторых аминокислот. Обладает абсолютной специфичностью.
Значение цикла Кребса.
1)Энергетическое (образуется три молекулы НАДН, ФАДН2, которые могут в ходе передачи электронов в дыхательной цепочки дать энергию, достаточную лдля синтеза 11 молекул АТФ: 3*3 НАДН + 1*2 ФАДН). Кроме того, в ходе цикла образуется молекула ГТФ, при гидролизе которой выделяется столько же энергии, как и при гидролизе АТФ. То-есть всего в ходе цикла мы можем получить 12 молекул АТФ.
2) Цикл Кребса играет большую роль и для анаболических процессов, так как промежуточные продукты используются для самых разных синтетических процессов. Так, ЩУК используется для синтеза пирувата ( через образования фосфоенолпирувата), который в свою очередь идет на синтез углеводов, некоторых аминокислот (глицерина, валина, аланина, серина, цистеина, фенилаланина, тирозина, триптофана и т.д.). Ацетил КоА используется для синтеза жирных кислот. Сукцинил КоА на синтез гема и т.д.
Регуляция цикла Кребса.
Мы уже упоминали регуляцию отдельных ферментов цикла. Следует лишь добавить, что при анаболических процессах расходуется ЩУК и, чтобы реакции цикла не тормозились, происходит дополнительное образование ЩУК:
СН3 СООН
| АТФ АДФ + ФК |
C=O + CO2 CH2
| |
COOH С=О
ПВК пируваткарбокслаза |
(ко-фермент биотин, СООН
или витамин Н ЩУК
Как правило, сигналом дополнительного образования ЩУК служит накопление ацетил- КоА (в случае отвода интермедиатов цикла на синтетические процессы). Ацетил КоА является сильнейшим аллостерическим активатором пируваткарбоксилазы. Следовательно, интенсивность цикла зависит и от наличия ПВК. При диабете отмечается дефицит ПВК, следовательно образуется дефицит ЩУК, ЦТК – блокирован, накапливается ацетил-КоА, что приводит к увеличению синтеза жирных кислот, холестерина, ацетоновых тел. Вторй путь дополнительного образования ЩУК – получение его путем окислительного дезаминирования из аспарагиновой кисслоты (аспартата). Схематично:
СООН
|
CH2
| ЩУК
CH – NH2 окилительное
| дезаминирование
COOH
ГОРМОНЫ ЭПИФИЗА.
Эпифиз или шишковидная железа расположен между полушариями мозга. Основной гормон эпифиза – мелатонин. Он образуется в результате ацетилирования и метилирования из серотонина, который, в свою очередь, образуется из триптофана. Этот синтез контролируется адреналином; посредством аденилатциклазного механизма он стимулирует превращение: триптофан серотонин мелатонин, в клетках эпифиза. Мелатонин поступает в кровь и переносится к тканям.Мелатонин влияет на пигментацию кожи, а также тормозит действие гонадотропинов.
ГОРМОНЫ ВИЛОЧКОВОЙ ЖЕЛЕЗЫ.
Как эндокринная железа, ВЖ или тимус выполняет по крайней мере 2 функции:
1) в нем вскоре после рождения происходит образование лимфоидных клеток, которые затем поступают в лимфатические узлы и селезенку, где после соответствующей «доработки» способны выступать в иммунологических реакциях.
2) Тимус осуществляет синтез и секрецию гормонов, которые влияют на скорость, развития и созревание лимфоидных клеток.
Выделены и достаточно хорошо описаны пять гормонально активных факторов. Все они являются полипептидами:
1) Тимозин – стимулирует пролиферацию лимфоидных клеток
2) Гомеостатический тимусный гормон- антагонист АКТГ, тиреотропного и гонадотропного гормонов, синергист гормона роста.
3) Тимопоэтины l и ll – участвуют в формировании Т-лимфоцитов
4) Тимусный гуморальный фактор – действует аналогично тимозину
При недостаточности или отсутствии тимуса развивается комбинированная иммунная недостаточность. Она вызывается отсутствием лимфоидных клеток и тимусных гормонов, обеспечивающих способность этих клеток к адекватному иммунному ответу, синтезу гуморальных антител.
Тимус способен синтезировать и кальцитонин.
При старении происходит инвалюция тимуса и снижение в крови тимусных гормонов со всеми вытекающими последствиями.