Глюкагон є гормон поліпептидного природи, що виділяється a-клітинами підшлункової залози
До складу поліпептидного ланцюга глюкагону входить 29 амінокислотних остатков.Основним місцем синтезу глюкагону є a-клітини підшлункової залози, проте досить великі кількості цього гормону утворюються і в інших органах шлунково-кишкового тракту.
Синтезується глюкагон на рибосомах aклеток у вигляді довшого попередника. В ході процесингу відбувається істотне скорочення поліпептидного ланцюга, після чого глюкагон секретується в кров. У крові він знаходиться у вільній формі. Період його напіввиведення дорівнює приблизно 5 хвилинах. Основна частина глюкагону інактивується в печінці шляхом гідролітичного відщеплення 2 амінокислотних залишків з Nконца молекули.
Рецептори для гормону локалізовані в зовнішній клітинній мембрані. Освіта гормонрецепторную комплексів супроводжується активацією аденілатциклази і збільшенням в клітинах концентрації цАМФ, що супроводжується активацією протеїнкінази і фосфорилювання білків зі зміною функціональної активності останніх.
Під дією глюкагону в гепатоцитах прискорюється мобілізація глікогену з виходом глюкози в кров. Слід зауважити, що глюкагон, на відміну від адреналіну, не впливає на швидкість глікогенолізу в мишцах.Глюкагон активує процес глюконеогенезу в гепатоцитах. Глюкагон стимулює ліполіз в ліпоцитах, збільшуючи тим самим надходження в кров гліцерину і вищих жирних кислот. У печінки гормон гальмує синтез жирних кислот і холестеролу з ацетілКоА. Таким чином, глюкагон стимулює кетогенез. У нирках глюкагон збільшує клубочкову фільтрацію.
Інсулін відноситься до гормонів білкової природи. Він синтезується b-клітинами підшлункової залози. Інсулін є одним з найважливіших анаболічних гормонів. Зв'язування інсуліну з клітинами-мішенями призводить до процесів, які збільшують швидкість синтезу білка, а також накопичення в клітинах глікогену і ліпідів, що є резервом пластичного і енергетичного матеріалу.
Молекула інсуліну складається з двох поліпептидних ланцюгів А-ланцюга і В-ланцюга. До складу А-ланцюга входить 21 амінокислотний залишок, до складу В-ланцюга 30. Ці ланцюги пов'язані між собою двома дисульфідними містками: один між А7 і В7, другий між А20 і В19. Третій дисульфідних місток знаходиться в ланцюзі А, пов'язуючи А6 і А11 ..
Синтез інсуліну в b-клітинах підшлункової залози починається в шорсткою ендоплазматичному ретікулууме, причому на рибосомах утворюється молекула попередника препроінсуліну, що має в своєму складі 104 амінокислотних залишку. Потім в цистернах цієї органели з Nконца отщепляется членна лідерних послідовність і утворюється проінсулін з молекулярної масою 9 000, що містить 81 амінокислотних залишків. У складі проінсуліну відбувається формування всіх дисульфідних містків майбутньої молекули інсуліну. Проинсулин надходить в апарат Гольджі, в якому під дією двох різних протеїназ із середньої частини молекули проінсуліну отщепляется С-пептид і 4 додаткових амінокислотних.
Сформовані молекули інсуліну разом з вільними молекулами Спептіда упаковуються в гранули. У складі гранул молекули інсуліну утворюють кристалічні структури, в яких на кожні 6 молекул інсуліну доводиться 2 атома цинку
Інсулін переноситься кров'ю у вільному вигляді, причому біологічну активність має тільки мономер. Спептіда, також опиняється в руслі крові, біологічною активністю не володіє. Тривалість періоду «напівжиття» молекул інсуліну становить 35 хвилин, його концентрація в сиворткамі 0,0290,18 нМ / л
Вплив інсуліну на обмін вуглеводів можна охарактеризувати наступними ефектами:
1.Інсулін збільшує проникність клітинних мембран для глюкози в так званих інсулінзавісимих тканинах за рахунок збільшення кількості белкапереносчіка в мембранах клітин. У 2.Інсулін активує окислювальний розпад глюкози в клітинах за рахунок підвищення активності ряду ферментів, таких як глюкокіназа, фосфофруктокінази, піруваткіназа і ін.
3.Інсулін пригнічує розпад глікогену і активує його синтез в гепатоцитах.
4.Інсулін стимулює перетворення глюкози в резервні тригліцериди.
5.Інсулін пригнічує глюконеогенез.
Інсулін надає анаболічну дію на обмін білків. Інсулін стимулює проліферацію і зростання багатьох клітин, однак біохімічні механізми, що лежать в основі цих ефектів, не з'ясовані, можливо, цей ефект пов'язаний з анаболічним дією гормону.
68. Адреналін, норадреналін. З освіту і вплив на обмін речовин.
Хромафінними клітини мозкової речовини надниркових залоз продукують групу біологічно активних речовин катехоламінів, до числа яких відносяться адреналін, норадреналін і дофамін, які відіграють важливу роль в адаптації організму до гострих і хронічних стресів. В ході розвитку цієї реакції в організмі відбувається екстрена мобілізація енергетичних ресурсів: прискорюється ліполіз в жировій тканині, активується глікогенез в печінці, стимулюється глікогеноліз в м'язах.
Все катехоламіни синтезуються з амінокислоти тирозину. Синтез починається з перетворення тирозину в дигідроксифенілаланін (ДОФА), реакція каталізується ферментом тирозингідроксилази. Простетичної групою ферменту є тетрагідробіоптеріна.
Фермент тирозингідроксилази грає важливу роль в синтезі катехоламінів, оскільки, по-перше, саме цей фермент лімітує швидкість синтезу в цілому, по-друге, він є регуляторним ферментом. Активність тирозингідроксилази пригнічується за конкурентним механізмом високими концентраціями катехоламінів (катехоламіни здатні зв'язуватися з тетрагідроптерідіном з утворенням неактивного похідного); крім того, активність ферменту може регулюватися шляхом його ковалентного модифікації фосфорилирование збільшує активність ферменту.
У ході наступної реакції ДОФА піддається декарбоксилювання за участю ферменту ДОФАдекарбоксілази, простетичної групою цього ферменту служить пиридоксальфосфат. Далі за участю ферменту дофамін-b-гідроксилази дофамін перетворюється в норадреналін.
В ході окислення в якості донора електронів (косубстрата реакції) використовується аскорбінова кислота.
У заключній реакції йде метилювання норадреналіну по аминогруппе з перетворенням його в адреналін, як донора метильної групи використовується Sаденозілметіонін. Реакція каталізується ферментом фенілетаноламінNметілтрансферазой (ФNMT):
При синтезі адреналіну гидроксилирование тирозину і перетворення ДОФА в дофамін відбуваються в цитоплазмі клітин мозкової речовини надниркових залоз. Потім дофаміну надходить в гранули, де він перетворюється в норадреналін. Велика частина норадреналіну залишає гранули і метіліруется в цитоплазмі в адреналін, останній потім надходить в іншу групу гранул, де і зберігається до вивільнення.
Тривалість існування адреналіну в руслі крові вимірюється часом близько 10 30 секунд; його концентрація в плазмі крові в нормі не перевищує 0,1 мкг / л (менше 0,55 нМ / л). Інактивація адреналіну, як і інших катехоламінів, може йти шляхом їх окислювального дезамінування. Основними кінцевими продуктами інактивації адреналіну, що виділяються з сечею, є метанефрин і ванілінміндальная кислота.
Адреналін робить свою дію на клітини різних органів і тканин через 4 варіанти рецепторів: по-перше, це a1 і a2 адренергіческіе рецептори, по-друге, b1 і b2адренергіческіе рецептори. Адреналін може взаємодіяти з будь-якими з цих рецепторів, тому його дія на тканину, яка містить різні варіанти рецепторів, буде залежати від відносного спорідненості цих рецепторів до гормону. Норадреналін може взаємодіяти тільки з a-рецепторами.
У разі дії адреналіну через b2рецептори йде стимуляція розщеплення глікогену в печінці з виходом глюкози в кров'яне русло, одночасно йде невелика стимуляція глюконеогенезу в гепатоцитах. У м'язах через b2рецептори адреналін стимулює глікогеноліз. Через цей тип рецепторів адреналін підвищує секрецію інсуліну і глюкагону в підшлунковій залозі або секрецію реніну в нирках. У той же час стимуляція ліполізу в ліпоцитах здійснюється адреналіном через b1рецептори. У свою чергу, через взаємодію з a2рецепторамі катехоламіни можуть пригнічувати ліполіз, виділення інсуліну і виділення реніну.
Адреналіну приписують в основному метаболічні ефекти, тоді як норадреналіну регуляцію судинного тонусу, хоча адреналін також може сильно впливати на стан тонусу гладком'язових елементів, причому може спостерігатися як розслаблення так і скорочення в залежності від типу рецепторів, через які діє в конкретному випадку гормон.
БІОХІМІЯ порожнини рота
Гіпокальціурія спостерігається при гипопаратиреозе, гіповітаміноз D, гіпокальціємії, зниження клубочкової фільтрації.
В організмі дорослої людини міститься близько 670 г фосфору (1% маси тіла), який необхідний для утворення кісток і клітинного енергетичного обміну. 90% фосфору, подібно кальцію, знаходиться в скелеті - кістках і зубах. Разом з кальцієм вони складають основу твердої речовини кістки. У кістках фосфор представлений важко розчинною фосфатом кальцію (2/3) і розчинними сполуками (1/3). Велика частина решти кількості фосфору знаходиться всередині клітин, 1% - в позаклітинній рідині.
Фосфати є структурними елементами кісткової тканини, беруть участь в перенесенні енергії у вигляді макроергічних зв'язків (АТФ, АДФ, креатинфосфат, гуанінфосфат та інших). Фосфор і сірка - два елементи в організмі людини, які входять до складу різних макроергічних сполук. За участю фосфорної кислоти здійснюється гліколіз, глікогенез, обмін жирів. Фосфор входить до структури ДНК, РНК, що забезпечують синтез білка. Він бере участь в окисного фосфорилювання, в результаті якого утворюється АТФ, фосфорилировании деяких вітамінів (тіаміну, піридоксину і інших). Фосфор важливий також для функціонування м'язової тканини (скелетної мускулатури і серцевого м'яза). Неорганічні фосфати входять до складу буферних систем плазми і тканинної рідини. Фосфор активує всмоктування іонів кальцію в кишечнику. Добова потреба у фосфорі становить 30 ммоль (900 мг), у вагітних вона зростає на 30-40%, в період лактації - в два рази. Потреба у фосфорі у дорослих - 1600 мг на добу, у дітей - 1500-1800 мг на добу.
Всмоктався фосфор надходить в печінку, бере участь в процесах фосфорилювання, частково відкладається у вигляді мінеральних солей, які потім переходять в кров і використовуються кісткової і м'язової тканиною (синтезується креатинфосфат). Від обміну фосфатів між кров'ю і кістковою тканиною залежить нормальний перебіг процесів окостеніння, підтримки нормальної кісткової структури.
Гіперфосфатемія часто спостерігається при нирковій недостатності, зустрічається при гипопаратиреозе, псевдогіпопаратиреоз, рабдоміолізі, розпаді пухлин, метаболічному та респіраторному ацидозі. Гіперфосфатемія пригнічує гидроксилирование 25-гідроксікальціферола в нирках. Важка гипофосфатемия супроводжується порушенням функції еритроцитів, лейкоцитів, м'язовою слабкістю. Хронічна гипофосфатемия призводить до рахіту і остеомаляції.
Гипофосфатемия проявляється втратою апетиту, нездужанням, слабкістю, парестезіями в кінцівках, болем в кістках. Гіпофосфатурія спостерігається при остеопорозі, гіпофосфатемічному нирковому рахіті, інфекційних захворюваннях, гострої жовтої атрофії печінки, зниженні клубочкової фільтрації, підвищеної реабсорбції фосфору (при гіпосекреції ПТГ).