Biokhimia_cheloveka_Marri_tom_2 (1123307), страница 116
Текст из файла (страница 116)
Плазминоген в норме соосаждастся с фибрином и, следовательно, входит в состав фибринового сгустка. Образующийся в результате активации плазмин расщепляет молекулы фибрина на растворимые фрагменты, и сгусток исчезает (растворяется). Фибриновые сгустки с поперечными сшивками, труднее растворяются плазмином. Концентрация активаторов плазминогена повышается при ряде заболеваний, в том числе при некоторых формах рака и при шоке. Антиплазминовая активность, обусловленная а,-антитрипсином и а,-ингибитором плазмина, может снижаться при циррозе печени. Некоторые бактериальные продукты. например стрептокиназа, способны активировать плазминоген без расщепления его молекулы и могут быть ответственны за диффузные кровоизлияния.
наблюдаемые иногда у больных с диссеминированными бактериальными инфекциями. Плазма крови и процесс свертывании 33! ЛИТЕРАТУРА .Овуйп 1). ТЬготЬо8еиеяь, Ь!. Еп81. 3. Мед., 1967, 276, 622. беп гоп Е. вг а1. Р1аге1ег-)пЫЬ!Вп8 дги8ь )и Фе ргеь епдоп оГ с11- пка! !ЬготЬог(с д!веазе.
(2 рагь), 1Ч. Еп81. 1. Мед., 1975, 293, 1236, 1296. беогде 1.Н., Хогг)еп А. Т.. Р1иЫрз П. 11. Мо!есЫаг деГес1з (п ийегасг!оиа оГ р)а!е1еь М1Ь гЬе чевве! ва!1, Ъ!. Еп81. 3. Мед., 1984, 3!1, 1084. 6!гас)пег Г. ег а1. СЬагасгешаг(ои оГйе Ьитап Гасгог У1!1 8епе, Ха!иге, 1984, 312, 326. Нейиаг)г Я. Г.. ег а1. БигГасе асгваг)оп оГ Ыоод соа8и)а((оп„йЪг)по(ума апд !дтп Гогтаг)ои, Ъ!а!иге. 1980. 286, 456. Зие)гзоп С.М., Нетегюоп К В1оод соа8и!аиоп, Апии. Веч. В)осЪет.. 1980, 49, 767. Капе )К Н.
ег а1. Гасгог У„-дерепдеп! Ыид)п8 оГ Гас!ог Х„го Ьитаи р!аге)ега, 1. В(о1. СЬет.„1980, 255, 1170. МгКев Р. А. Нетояаяв апд д)вогдегь оГ Ыоод соа8и!а!(оп. 1и: ТЪе МегаЬо1!с Ваяв оГ Гпйепгед О(веаве, 5ГЬ ед., БгаиЬигу 1. В. е! а!. (еда), МсСггаи-Н1!1, 1983. ЯгепЯо.1., Яигг)е,).
И'. Уйат!п К-дерепдепг Гогтабоп оГ 8атта-сагЬоху81игат(с ас(д, Аппп. Ве~. В(осЬет., 1977, 46, 157. Шез П. Р., %обо Х П., )гв11з Х Г'. Ваяс апд С1тка1 1ттипо1о8у, бГЬ ед.„Арр1е1оп апд ).ап8е, 1987. И'в)зв Н.3, Р1аге!е! рЪуяо(о8у апд аЬпогта1аев оГ р1а!е1ег Гипсбои (2 раггв), 1Ч. Еи8). Я. Мед., 1975, 293, 531„580. Глава 56 Сократительные и структурные белки Виктор Родуэлл ВВЕДЕНИЕ МЫШЦЫ БИОМЕДИЦИНСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ Белковые молекулы могут выполнять в биологических системах помимо каталитической и другие важнейшие функции. Роль этих молекул в регуляции, передаче и распознавании сигналов освещена в предшествующих главах. Белковым молекулам в биологических системах принадлежат также важные преобразующие и структурные функции. Некоторые из них, основанные на волокнистой природе отдельных белков, рассматриваются в данной главе.
Успешное клонирование гена мышечной дистрофии Дюшенна, осуществленное в 1986 г., во-первых, расширило наши представления о молекулярной природе генетических дефектов структурных и сократительных белков, а во-вторых, открыло перспективу лечения данной болезни. Известно, что многие молекулярные дефекты белков являются результатом мутаций в соответствующих структурных генах. Заметим, однако, что посттрансляционная модификация белка создает дополнительные возможности возникновения таких дефектов.
Например, некоторые болезни человека связаны с генетически обусловленными нарушениями в процессинге незрелых предшественников коллагена. Во многих случаях это отражает нарушения связывания фибрилл друг с другом, что препятствует образованию стабильной тройной спирали коллагена. Однако не все коллагеновые болезни являются генетическими. Гидроксипролиловые и гидроксилизнловые остатки образуются при посттрансляционном гидроксилировании остатков пролила и лизила в составе пептида.
Необходимый кофактор этой реакции-- аскорбат (витамин С). Гидроксилированные остатки служат сайтами гликолизирования и участвуют в поперечном сшивании фибрилл. Таким образом, характерный для клинической картины цинги симптом размягчения соединительной ткани легко объясняе- тся биохимически. Мышцы — главный биохимический преобразователь потенциальной (химической) энергии в кинетическую (механическую). Мышечная ткань занимает первое место по объему среди других тканей человека; на ее долю при рождении приходится чуть меньше 25'Ъ, у людей среднего возраста — более 40'Ъ, а у пожилых — чуть меньше 30'Ь общей массы тела. Эффективное преобразование химической энергии в механическую возможно при соблюдении ряда условий: 1) должно быть обеспечено постоянное снабжение химической энергией.
В мышцах позвоночных химическая энергия заключена в молекулах АТР и креатинфосфата; 2) должны существовать средства регуляции механической активности, т.е. в случае мышц — скорости, длительности и силы сокращения; 3) процесс преобразования должен находиться под контролем оператора, в данном случае его функцию выполняет нервная система; 4) для того чтобы «машина» преобразования энергии могла использоваться многократно, необходим механизм возврата системы в исходное состояние. Мышцу можно сравнивать с машиной, которая «тянет», но не «толкает», следовательно, каждая мышца должна находиться под антагонистическим воздействием другой группы мышц или какой-либо иной силы, такой, как сила тяжести или эластичная отдача.
В организме позвоночных существуют три типа мышц: скелетные, сердечные и гладкие. Скелетиые и сердечные мышцы при микроскопическом исследовании обнаруживают поперечную исчерчеииость; в гладких мышцах такая исчерчениость отсутствует. В то время как скелетные мышцы находятся под волевым нервным контролем, сердечная и гладкая мышцы функционируют непроизвольно, Сокритителыгые и структурные белки ззз и лла е-саркомап-Е Рве. %Л. Структура поперечнополосатой мышцы. (ГЗгаичпв Ьу Чумаха Со!агд Кеепе. Кергодцсег1, тт1гп реггп1ах1оп, Ггош В1оош %., Гаюсегг 1З.%. А Техйюо1г оГ Н1мо1оау, 101п ед.
Яаппдега, 1975.) Структура мышц Поперечнополосатая мышца состоит из многоядерных клеток (мышечных волокон), окруженных злектровозбуднмой мембраной — еарколеммой. При микроскопическом исследовании отдельной мышечной клетки, которая может быть вытянута во всю длину мышцы, в ней обнаруживается пучок, состоящий из множества параллельно расположенных миофибрилл; они погружены во внутриклеточную жидкость, называемую саркоплазмой. Эта жидкость содержит гликоген, макроэргические сое1пгнения (АТР и фосфокреатин) и ферменты гликолиза. Саркомер — это функциональная единица мьппцы.
Саркомеры следуют друг за другом вдоль оси фибриллы, повторяясь через каждые 1500 — 2300 нм (рис. 56.1). При исследовании миофибриллы в электронном микроскопе выявляется чередование темных и светлых дисков (диски А и 1) Центральная область диска А (зона Н) выглядит менее плотной, чем остальная его часть.
Диск 1 делит пополам очень плотная и узкая линия Х. Эти детали мышечной структуры представлены на рнс. 56.2. Исчерченность мышц, видимая под световым микроскопом; — это результат высокой степени их организации, когда большинство мышечных клеток выстраивается таким образом, что их саркомеры располагаются параллельно (рис. 56.1). Исследование поперечных срезов миофибрилл в электронном микроскопе показывает, что каждая миофибрилла состоит из двух типов продольных фнламентов (нитей). Первый тип («толстые» нити) ограничены А-диском, они состоят главным образом из белка миознна, имеют около 1б нм в диаметре и образуют на поперечном срезе шестиугольник (рис.
56.2) Второй тип филаментов («тонкие» нити) занимает 1-диск, распространяется на диск А, но не достигает его Н-зоны (рис. 56.2). Диаметр тонких нитей составляет около б нм. Они содержат белки актин, тропомиознн и тропопин. В диске А тонкие нити располагаются вокруг толстого (миозинового) филамента в виде второго шестиугольника. Таким образом, каждый тонкий филамент занимает симметричное положение между тремя толстыми фила- ментами, а каждый толстый филамент симметрично окружен шестью тонкими филаментамн (рис.
56.2). Толстые и тонкие филаменты взаимодействуют при посредстве поперечных мостиков, расположенных вдоль толстого фнламента с промежутками в 14 нм. Как показано на рис. 56.2, поперечные мостики, или «наконечники», толстых филаментов имеют противоположные полярности на двух концах фила- мента. Эти полярные концы разделены сегментом (полосой М) длиной 150 нм, не содержащим выростов. Во время сокращения мышцы длина толстых и тонких филаментов не меняется, но Н-зона и 1-диски укорачиваются, следовательно, переплетающиеся филаменты должны скользить относительно друг друга Напряжение, развивающееся при сокращении мышцы, пропорционально степени перекрывания филаментов и, следовательно, числу поперечных мостиков.
«Головка» каждого поперечного мостика соединена с толстым филаментом гибким во- 7 лава 5б Н-зона ьдиск А-диск А. Расслабленнав малица Е.линна 3 ! ~ ксΠ— — ~ .Актинии Актиновые филаменты с диаметром 6 мм Миозиновые филаменты с диаметром 16 мм Поперечные °; °: е: ° .'е ° ° ° ° е.' ° ".
° .' ° ° ° ° ° ° ' ° ° е ° ° ° е ° ° ° ° ° ° ° Б. Сок рвценнал малица Тонкий фи ламент бнмв диаметре Толстый фин амент 16нмв диаметре ~ — — 1ЕОЭ Рнс. 56.2 Расположение фнламентов в поперечнополосатой мышце. А. Расслабленная мышца. Б. Сокращенная мышца. локнистым сегментом, который может изгибаться, регулируя пространство между филаментами. Мышечные белки Масса свежих мышечных волокон на 75% состоит из воды и содержит более 20% белка. Два главных мышечных белка — актив и миозин.
Мономерный (глобулярный) актпн (С- актив) — это глобулярный белок с мол. массой 43000, на долю которого приходится 25% общей массы мышечного белка. При физиологической величине ионной силы и в присутствии магния О-актин подвергается нековалентной полпмеризапин с образованием нерастворимого двойного спирального филамента, получившего название Г-актин (рис. 56.3).
Волокно а -актнп» имеет толщину 6 — 7 нм и через каждые 35,5 нм — повторяющиеся структурные элементы. Ни б-, ни г'-актин не обладают каталитической активностью. В поперечнополосатых мышцах присутствуют еше четыре белка, минорных в плане нх вклада в массу мышечной ткани, но выполняющих важную функцию.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
