Biokhimia_T3_Strayer_L_1984 (1123304), страница 80
Текст из файла (страница 80)
Инсулин распознаетсяспецифическими рецепторами, локализованными в плазматической мембране клеток-мишеней. Недостаточность инсулина посравнению с потребностью в нем клеток лежит в основе сахарного диабета. Это заболевание, возникающее в силу многих различных причин, характеризуется повышенным содержанием глюкозы в кровии моче. У небольшой части больных диабетом обнаружены такие явления, как нарушение превращения проинсулина в инсулин,изменение молекулярной структуры инсулина, а также дефект инсулиновых рецепторов клеточных мембран.Эндорфины и энкефалины - это пептидымозга, оказывающие такой же эффект, какопиаты, в частности морфин.
β-Эндорфинобразуется из про-опиокортина - прогормона, являющегося источником и других биологически активных пептидов: кортикотропина (АКТГ), β-липотропина и меРЕКОМЕНДУЕМАЯЛИТЕРАТУРАланоцитстимулирующегогормонов(αи β-МСГ). Участки соединения между будущими гормонами в про-опиокортине, каки в проинсулине, содержат пары основныхаминокислотных остатков. Небольшие помолекулярной массе белки служат такжегормонами роста, что видно на примерефактора роста нервов или эпидермальногофактора роста. Эти белки стимулируют деление и дифференцировку клеток-мишеней,Время проявления их действия - часы и дни.Аналогично и эффект стероидных гормонов(например, эстрадиола, прогестерона и кортизона) развертывается на протяжении нескольких часов или дней. Действие стероидов направлено главным образом на регуляцию выражения генов.
Показано, чтоэстрадиол проникает в клетку-мишеньи связывается со специфическим рецептором в цитозоле. К образовавшемуся комплексу присоединяется вторая субъединицабелка, после чего весь комплекс попадаетв ядро, где происходит его связывание соспецифическими участками ДНК. Простагландины, которые синтезируются из полиеновых С20-жирных кислот, модулируютдействие различных гормонов, но сами неявляются гормонами.
Аспирин подавляетсинтез простагландинов путем ковалентноймодификации фермента, катализирующеговключение атомов кислорода в ходе биосинтеза простагландинов.Molecular basis for hormone action. In:Bondy P. K. and Rosenberg L. E. (eds.),Metabolic ControlandDisease,pp. 104-160, Saunders.Bradshaw R.A., Frazier W.A., 1977.Hormone receptors as regulators ofhormone action, Curr. Top. Cell Regul.,12, 1-35.Kahn C.R., 1976, Membrane receptorsfor hormones and neurotransmitters, J.Cell Biol., 70, 261-286.Goldstein J.L.,Anderson R.G.W.,Brown M.S., 1979. Coated pits, coatedvesicles,andreceptor-mediatedendocytosis, Nature, 279, 679-685.С чего начатьPastan I., 1972.
Cyclic AMP, Sci. Amer.,227(2), 97-105.Rubenstein E., 1980. Diseases caused byimpaired communication among cells,Sci. Amer., 242(3), 102-121.Sutherland E.W., 1972. Studies on themechanism of hormone action, Science,177, 401-408.Synder S.H., 1977. Opiate receptors andinternal opiates, Sci. Amer., 236(3),44-56.Guillemin R., 1978. Peptides in thebrain: the new endocrinology of thecAMP и аденилатциклaзaneuron, Science, 202, 390-402.Ross E.M., Oilman A.G., 1980.
Biochemical properties of hormone-sensitive adenylate cyclase, Ann. Rev.Рецепторы гормоновBaxter J.D.,MacLeod К.M.,1980. Biochem., 49, 533-564.302Часть V.Молекулярная физиологияRodbell M., 1980. The role of hormonereceptors and GTP-regulatory proteinsin membrane transduction, Nature, 284,17-22.Helmreich E.J.M.,Zenner H.Р.,Pfeuffer T., Cori C.F., 1976.
Signaltransfer from hormone receptor to adenylate cyclase, Curr. Top. CellRegul., 10, 41-87.Greengard P., 1978. Phosphorylatedproteins as physiological effectors,Science, 199, 146-152.Means A.R.,Dedham J.R.,1980.Calmodulin: an intracellular calciumreceptor, Nature, 285, 73-77.Холерный токсинMoss J., Vaughan M., 1979. Activationof adenylate cyclase by choleragen, Ann.Rev. Biochem., 48, 581-600.Hirschorn N., Greenough W.B., III,1971. Cholera, Sci. Amer, 225(2), 15-21.Инсулин и диабетCzech M.P., 1977. Molecular basis ofinsulin action, Ann. Rev.
Biochem., 46,359-384.Steiner D.F., 1977. Insulin today,Diabetes, 26, 322-340.Renold A.E., Mintz D.H., Muller W.A.,Cahill G.F., Jr., 1978. Diabetes mellitus.In: Stanbury J.B., Wyngaarden J.B.and Fredrickson D.S. (eds.), TheMetabolic Basis of Inherited Disease(4th ed.), McGraw-Hill.Tager H., Given В.,Baldwin D.,Mako M., Markese J., Rubenstein A.,Olefsky J.,Kobayashi M.,Kolterman O., Poucher R., 1979.
A structurally abnormal insulin causing humandiabetes, Nature, 281, 122-125.Synder S.H., 1977. Opiate receptors in vitamin D metabolism and action, Newthe brain, New Engl. J. Med., 296, Engl. J. Med., 297, 974-984, 1041-1049.266-271.ПростагландиныSamuelsson B., Granstrom E., Green K.,Факторы ростаHaigler H.T., Cohen S.,1979. Hamberg M., Hammarstrom S., 1975.Epidermal growth factor: interactions Prostaglandins, Ann.
Rev. Biochem., 44,with cellular receptors. Trends Biochem. 669-695.Roth G.J., Siok C.J., 1978. AcetylationSci, 4, 132-134.Greene L.A., Shooter E.M., 1980. The of the NH 2 -terminal serine of prostaglanerve growth factor: biochemistry, ndin synthetase by aspirin, J. Biol.synthesis, and mechanism of action, Chem., 253, 3782-3784.Vane J.R.,1971.InhibitionofAnn. Rev. Neurosci., 3, 353-402.Levi-Montalcini R., Calissano P., 1979. prostaglandin synthesis as a mechanismThe nerve-growth factor, Sci. Amer., of action for aspirin-like drugs, Nat.New Biol., 231, 232-235.240(6), 68-77.Эндорфины и опиатыGuillemin R., 1977.
Endorphins: brainpeptides that act like opiates, New Engl.J. Med., 296, 226-228.Nakanishi S.,Inoue A.,Kita T.,Nakamura M., Chang А.С.Y., CohenS.N., Numa S., 1979. Nucleotidesequence of cloned cDNA for bovinecorticotropin-b-lipotropin precursor,Nature, 278, 423-427.Стероидные гормоны и витамин DYamamoto К.R., Alberts В.М., 1976.Steroidreceptors:elementsformodulation of eukaryotic transcription,Ann. Rev, Biochem., 45, 721-746.DeLuca H.F., 1974.
Vitamin D: thevitamin and the hormone, Fed. Proc.,33, 2211-2219.Haussler M.R., McCain T.A., 1977.Basic and clinical concepts related toРадиоиммунологический метод определения гормоновYalow R.S., 1978. Radioimmunoassay:a probe for the fine structure of biologicsystems, Science, 200, 1236-1246.Общее представление о проблемеHood L.E., Wilson J.H., Wood W.В.,1975.
Molecular Biology of EucaryoticCells, ch. 6, Benjamin.ГЛАВА 36Мембранный транспортБиологические мембраны представляют собой высокоизбирательные барьеры проницаемости. Поток молекул и ионов междуклеткой и окружающей средой строго регулируется специфическими системами транспорта. Транспортные процессы выполняютнесколько важных функций.1. Регулируют объем клетки и поддерживаютвнутриклеточноезначениерНи ионный состав в узких пределах колебаний,что создает благоприятные условия дляпроявления активности ферментов.2.
Экстрагируют из среды и концентрируют субстраты энергетического и пластического обмена (топливо и строительныеблоки), а также выведение токсических веществ.3. Создают ионные градиенты, что необходимо для поддержания возбудимости нервов и мышц.В настоящее время начинают выяснятьсямолекулярные механизмы, лежащие в основе многих процессов транспорта. В этой главе мы рассмотрим ряд транспортных систем, обеспечивающих перенос ионов, сахаров и аминокислот через биологическиемембраны бактериальных и животных клеток. Мы обсудим также продуцируемые микроорганизмами транспортные антибиотики, поскольку именно анализ их структурыпозволил выяснить, каким образом системытранспорта различают такие ионы, как, например, Na+ и К + . Последняя часть этойглавы содержит описание каналов, соединяющих содержимое прилежащих другк другу клеток.
Эти протоки (рис. 36.1)играют важную роль в межклеточной коммуникации.304Часть V.Молекулярная физиология36.1. Различие между пассивным и активнымтранспортомЯвляется ли процесс транспорта активнымили пассивным, зависит от изменения свободной энергии транспортируемых компонентов. Рассмотрим случай, когда транспортируется незаряженное растворенное вещество (рис. 36.2).
Свободная энергия егопереноса из отсека 1, где оно находитсяв концентрации с1, в отсек 2, где его концентрация равна с2, составляетДля заряженного компонента следуетучитывать также электрический потенциалмембраны.Суммаконцентрационнойи электрической составляющих дает электрохимический потенциал. Изменение свободной энергии в этом случае составитгде Z - электрический заряд транспортируемого компонента, ΔV - мембранная разность потенциалов в вольтах и F - число Фа-1-1радея (23,062 ккал • В • м о л ь ) .Если ΔG положительно, то процесс транспорта должен быть активным; если же ΔGотрицательно, то транспорт может осуществляться пассивно. Активный транспорттребует сопряжения с притоком свободнойэнергии, тогда как пассивный транспорт может идти спонтанно.
Рассмотрим для примера транспорт незаряженного вещества из-1с1 = 10-3 мМ в с2 = 10 мМ: ΔG =-1-3= 2,3RТlg(10 /10 ) = 2,3•1,98•298•2 == + 2,7 ккал/моль. При 25°С (298 К) ΔG == + 2,7 ккал/моль, что указывает на активный транспорт, нуждающийся в притокесвободной энергии. Такой транспортныйпроцесс может протекать за счет, например,гидролиза АТР, энергия которого составляет —7,3 ккал/моль в стандартных условиях.Рис. 36.1.Электронная микрофотография негативно окрашенныхмежклеточных соединений, выделенных из клеток печени.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
