|
|
IV. Биохимические основы механизмов гомеостаза
Биохимические основы механизмов гомеостаза
Сформировавшиеся в процессе эволюции механизмы регуляции обмена веществ на молекулярном, клеточном и органном уровне обеспечивают
поддержание динамического постоянства обмена и функций высших организмов в изменяющихся условиях внешней и внутренней среды. Внешние
воздействия, изменения температурного режима, ритмичная смена дня и ночи, изменение характера питания и т. д. вызывают изменения
обмена веществ, динамика которых и определяет процессы гомеостаза.
Регуляция обмена в клетке осуществляется путем изменения скорости ферментативной реакции, что может приводить к ускорению или
замедлению последующих (и предыдущих) и всей цепи реакций обменного процесса (гликолиза, цикла трикарбоновых кислот, синтеза
аминокислот, белка, нуклеиновых кислот и т. д.). Скорость обменной реакции прежде всего определяется активностью катализирующего
эту реакцию фермента и может также зависеть от концентрации его субстрата (или субстратов) в клетке.
Выделяют две различные по происхождению и механизмам формы регуляции или адаптации обмена — срочную и хроническую
(Ильин В. С., 1964; Weber G., 1963).
Срочное регулирование реализуется почти мгновенно или в небольшое число секунд и выражается в повышении или снижении активности
фермента без изменения общего числа его молекул — концентрации ферментного белка в клетке. Сюда относятся воздействия изменений pH
среды, ее ионного состава, содержание коферментов и кофакторов, конкурентные отношения за субстрат, действие аллостерических
эффекторов на конформацию ферментного белка, обратимый переход профермента в каталитически активную форму и т. д.
Срочное регулирование обеспечивает возможность быстрой адаптации обмена, необходимой для гомеостаза.
Хроническое регулирование выражается в ускорении или замещении синтеза фермента с последующим возрастанием или понижением его
концентрации в клетке. Это относительно медленно реализуемый, но обычно и более мощный механизм длительной адаптации обмена.
F. Jacob, J. Monod (1960) предложили свою теперь общеизвестную схему регуляции синтеза белка в клетке, согласно которой субстрат
фермента является индуктором, а продукт реакции — репрессором синтеза этого фермента. Этот механизм клеточной автоматики обмена присущ
как простейшим, так и клеткам тканей высших организмов. Однако в отличие от простейших важная роль в регуляции активности синтеза
и концентрации ферментных и других белков в организме высших животных принадлежит центральной регуляции — нервной и эндокринной
системам.
В начале 50-х годов XX века было установлено индуцирующее и репрессирующее синтез ферментов действие гормонов, а в конце 60-х годов —
нервной импульсации. Вмешательство факторов центральной регуляции в клеточную автоматию обмена также реализуется в изменениях
количественного характера. В то же время центральное регулирование обмена и функции клеток, тканей и органов у высших животных
определяет возможность интеграции обмена веществ высшего организма, адаптации его клеток и организма в целом к условиям внутренней
и внешней среды. Не подлежит сомнению огромная роль центральных механизмов в поддержании гомеостаза.
Продолжение: Индукция биосинтеза белков
К оглавлению
Литература
[показать]
- Акопов М.А., Березов Т.Т., Каган 3.С. Некоторые особенности L-треонин-и L-сериндегидратазы печени мышей и спонтанных гепатом.- Вопр. мед. химии, 1978, т. 24, вып. 3, с. 394-401.
- Беляева Н.Ф, Певзнер И.Д., Телепнева В.И. Содержание никотинамидных нуклеотидов и скорость синтеза НАДФ в мышцах кролика в процессе онтогенеза и постнатального развития.-Журн. эвол. биохим. и физиол., 1972, т. 8, вып. 4, с. 375-379.
- Гуревич В.С, Разумовская Н.И., Халифова Н.М. Нервная регуляция процессов транскрипции в ядрах скелетной мышцы,- Докл. АН СССР, 1973, т. 211, вып. 2, с. 501-503.
- Ильин В.С. Центральное регулирование и адаптация обмена клетки высших организмов,- В кн.: Молекулярная биология. Проблемы и перспективы. М.: Наука, 1964, с. 323-331.
- Ильин В.С. Участие гормонов и нервной системы в регуляции активности и синтеза ферментов обмена глюкозо-6-фосфата и глюконеогенеза.- Вопр. мед. химии, 1966, т. 12, вып. 1, с. 3-23.
- Ильин В.С, Бистрицкайте Д. Активность глюкозо-6-фосфатазы печени и почек крыс и индукция ее синтеза после введения АКТГ и гидрокортизона,- Вопр. мед. химии, 1967, т. 13, вып. 2, с. 149-152.
- Ильин В.С., Норман X.К. О гормональной регуляции активности трансаминаз в малигнизирующих клетках печени крыс.- Вопр. мед. химии, 1973, т. 19, вып. 2, с. 143-148.
- Ильин В.С., Титова Г.В. О молекулярном механизме действия инсулина.- В кн.: Химические факторы регуляции активности и биосинтеза ферментов. М.: Медицина, 1968, с. 360-380.
- Ильин В.С., Замосковская Г.А., Усатенко М.С. Влияние денервации и реин-нервации на лактатдегидрогеназу и малатдегидрогеназы в скелетных мышцах кролика.- Журн. эвол. биохим. и физиол., 1974, т. 10, вып. 1, с. 10-16.
- Ильин В.С., Кожевникова К.Н., Шаныгина К.И. Активность аланин-кето-глутарат и аспартат-α-кетоглутараттрансаминаз в денервированной печени и регулируемость их синтеза гидрокортизоном,- Журн. эвол. биохим., физиол., 1967, т. 3, вып. 3, с. 206-210.
- Ильин В.С., Титова Г.В, Клюева И.Н. Влияние инсулина и стероидных гормонов на конформацию и активность ферментных белков,- Вопр. мед. химии, 1977, т. 23, вып. 1, с. 59-65.
- Ильин В.С., Разумовская Н.И., Степанова Н.Г., Шаныгина К.И. Реализация идей Л.А. Орбели в развитии современных представлений о центральном регулировании обмена клеток высших организмов.- Журн. эвол. биохим. и физиол., 1966, т. 2, вып. 5, с. 401-413.
- Ильин В.С., Терас Л.Э., Килъдема Л.А. и др. Активность гексокиназ и дегидрогеназ пентозофосфатного пути в трансплантируемых гепатомах мышей.- Вопр. мед. химии, 1968, т. 14, вып. 1, с. 51-54.
- (Ильин В.С., Шаныгина К.И., Зыдов Г., Парфенова Н.С.) Iljin V. S., Shanigina К. J., Sydow G., Parfhenova N. S. Noradrenalin und Glykogengehalt sowie Aktivitat einiger Enzyme des Kohlehhydratstoffwechsels in normaler, embryonale, teildenervierte Leber und in Hepatomen der Ratte.- Acta Biol. Germ, 1977, Bd 36, S. 1454-1462.
- Ильин В.С., Аносов Н.П., Солитернова Н.Б. и др. Активность ключевых ферментов углеводного обмена в биопунктатах мышц человека при различных миодистрофиях,-Журн. невропатол. и психиатр, 1974 вып. 9, с. 1312-1316.
- Ильин В.С., Балябина М.Д., Емелъянцева А.М. и др. Влияние иннервации и гормонов на активность и синтез ферментов,- Журн. эвол. биохим-и физиол., 1978, т. 14, вып. 1, с. 13-18.
- Емелъянцев А.М., Комаров Г.П. и др. Биохимические основы нервной трофики и ее нарушения в скелетной мышце.- Журн. эвол. биохим. и физиол., 1972, т. 8, вып. 3, с. 240-251.
- Коновалов Г.Н., Оленев С.П., Плесков В. М. Выделение нейроросткового фактора и определение его биологической активности.- Цитология, 1974, т. 16, вып. 10, с. 1268-1274.
- Константинова И.М., Туроверова Л. В., Воробьева В.И. Исследование транскрипции и состава хроматина, изолированного из клеток печени крыс после введения кортизона.- Мол. биол., 1978, т. 12, вып. 4, с. 879-885.
- Куликова О.Г., Дамбинова С.А., Разумовская Н.И., Кальций в ядрах скелетных мышц в норме и при денервации. - В кн.: 3-я Всесоюзная конф. по биохимии мышц. М.: Наука, 1978, с. 99-100.
- Новикова Н.А., Шаныгина К.И. Активность некоторых ферментов энергетического обмена в миокарде и печени после введения больших доз норадреналина.- Бюлл. экспер. биол., 1975, № 12, с. 23-25.
- Парфенова Н. С., Шаныгина К. И. Характер изменений активности некоторых ферментов энергетического обмена в печени после ее частичной десимпатизации.- Вопр. мед. химии, 1976, т. 22, вып. 3, с. 808-812.
- Протасова Т. Н. Роль кортикостероидов в адаптивном изменении активности ферментов,- В кн.: Современные вопросы эндокринологии. М.: Медицина, 1969, с. 110-117.
- Протасова Т. Н. Гормональная и пиридоксиновая индукция треониндегидратазы в печени крыс.- Пробл. эндокринол., 1975, т. 21, № 4, с. 91-95.
- Протасова Т. И. Гормональная регуляция активности ферментов.-М.: Медицина, 1975.
- Разумовская Н. И. Индукция синтеза глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в скелетной мышце, лишенной нервной импульсации.- Биохимия, 1971, т. 36, вып. 4, с. 702-704.
- Разумовская Н. И. Роль нервной системы в регуляции синтеза мышечных белков.- В кн.: 3-я Всесоюзная конф. по биохимии мышц. М.: Наука, 1978, с. 15-17.
- Разумовская Н. И., Рутман М. Г., Перова Т. Л. Значение половых гормонов в реализации индуцирующего действия денервации на синтез глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы.-Биохимия, 1974, т. 39, вып. 4, с. 539-542.
- Терас Л.Э., Исок М.Э. Действие трийодтиронина на активность ферментов обмена глюкозо-6-фосфата и влияние на активность ферментов гидрокортизона.- Вопр. мед. химии, 1974, т. 20, вып. 1, с. 3-9.
- Тесленко Л.В., Усатенко М.С., Ильин В.С. Активность валил-тРНК-синтетазы и аланил-тРНК-синтетазы в интактных и денервированных мышцах кролика.- Журн. эвол. биохим. и физиол., 1976, т. 12, вып. 5, с. 399-404.
- Титова Г.В. Влияние инсулина и ионов цинка на связывание дрожжевой гексокиназы с гидрокортизоном,- Биохимия, 1971, т. 36, вып. 5, с. 1083-1085.
- Титова Г.В., Клюева Н.Н. Роль гуанидиновых групп аргининовых остатков глутаматдегидрогеназы в связывании половых гормонов.-Биохимия, 1978, т. 43, № 9, с. 1670-1673.
- Фролькис В.В. Регулирование, приспособление и старение.- Л: Наука, 1970.
- Шаныгина К.И. Гексокиназа и глюкокиназа клеточных фракций денервированной печени крыс.- В кн.: Ферменты в эволюции животных. Л.г Наука, 1969, с. 122-125.
- Шаныгина К.И., Парфенова Н.С. Участие гипоталамуса в регуляции активности ферментов энергетического обмена печени крысы.- Журн. эвол. биохим. и физиол., 1976, т. 12, вып. 5, с. 405-409.
- Шаныгина К.И., Парфенова Н.С. Влияние перерезки чревных и блуждающих нервов на активность и изоферментный состав лактатдегидрогеназы печени крыс.- Вопр. мед. химии, 1977, т. 23, вып. 5, с. 650-652.
- Шаныгина К.П., Парфенова Н.С., Калашникова Н.М. Активность дегидрогеназы глюкозо-6-фосфата в печени при нарушении ее симпатической иннервации.- В кн.: 5-й симпозиум. Пентозофосфатный путь превращения углеводов и его регуляция. Гродно, 1978, с. 146-147.
- Юдаев Н.А., Покровский Б.В. Транскрипция генетической информации в матке при индукции половыми стероидами: анализ действия эстрогена и андрогена с помощью молекулярной гибридизации ДНК-РНК.- Биохимия, 1974, т. 39, вып. 4, с. 683-688.
- Ярыгин К.Н., Исаченков В.А. Суточный ритм активности орнитиндекарбоксилазы в эпифизе крысы,- Пробл. эндокринол, 1978, т. 24, № 2 с. 63- 66.
- Anderson P. J. Aging effects on the liver aldolase of rabbits.-Biochem. J., 1974, v. 140, p. 341-344.
- Beynon R.J., Kay J. The inactivation of native enzymes by a neutral proteinase from rat intestinal muscle.-Biochem. J, 1978, v. 173, p. 291-298.
- Chen T.L., Feldman D. Glucocorticoid potentiation of the adenosine 3', 5'- monophosphate response to parathyroid hormone in cultured rat bone cells.-Endocrinology, 1978. v. 102, p. 589-596.
- Clio У. S., Pilot H. C., Morris H. P. Metabolic adaptation in rat hepatomas.- Cancer Res., 1964, v. 24, p. 52-58.
- Cox R. P., Elson N. A., Ту S. H., Griffin M. J. Hormonal induction of alkaline phosphatase activity by an increase in catalytic efficiency of the enzyme.-.J. Mol. Biol, 1971, v. 58, p. 197-201.
- Ernest M. J., Feigelson P. Increase in hepatic tyrosine aminotransferase mRNA during enzyme induction by N6.02-dibutyril cyclic AMP. - J. biol. Chem, 1978, v. 253, p. 319-322.
- Gill G. N. Mechanism of ACTH action.-Metabolism, 1972, v. 21, p. 571-578.
- Goldman В. М., Jones R. E. Posttranscriptional stabilization of glutamine synthetase messenger RNA.-J. Cell Biol, 1977, v. 75, part 2, p. 349a.
- Greengard 0., Gordon M. The cofactor 3 mediated regulation of apoenzyme levels in animal tissues.-J. biol. Chem, 1963, v. 238, p. 3708-3712.
- Houdebine L. М., Devinoy E., Delouis C. Stabilization of casein mRNA by prolactin and glucocorticoids. - Biochimie, 1978, v. 60, p. 57-63.
- Johnson L. K., Baxter J. D. Regulation of gene expression by glucocorticoid hormones.-J. biol. Chem, 1978, v. 253, p. 1991-1997.
- Kaplan N. O., Cahn R. D. Lactic dehydrogenases and muscular dystrophy in the chicken.-Proc. nat. Acad. Sci, 1967, v. 98, p. 2123-2130.
- Katunuma N., Kominami E., Kominami S., Kito S. Mode of action of specific inactivating enzymes for pyrifoxal and NAD-dependent enzymes and their biological significance.-Adv. Enzyme Regul, 1972, v. 10, p. 289- 294.
- Knox W. E. Two mechanisms which increase in vivo the liver tryptophan peroxidase activity: specific enzyme adaptation and stimulation of the pituitary-adrenal system.- Brit. J. exp. Path, 1951, 'v. 32, p. 462-467.
- Lattner A. L., Skillen A. W. Isoenzymes in Biologie and Medizine.-London a. New-York: Academic Press, 1968.
- Litwack G., Diamondstone T. J. Nonspecific stimulation of tyrosine-α-ketoglutarate transaminase activity in vivo.-J. biol. Chem, 1962, v. 237, p. 469- 475.
- Mak I. Т., Wells W. W. The association of lysosomal enzymes with nuclei during enzyme induction in rat liver.-Arch, biochem. Biophys, 1977, v. 183, p. 38-47.
- Matusik R. J., Rosen J. M. Prolactin induction of casein mRNA in organ culture. - J. biol. Chem, 1978, 1978, v. 253, p. 2343-2347.
- Mikuni М., Saito Y., Koyama T. et al. Circadian variations in plasma 3':5'-сусlic adenosine monophosphate and 3':5'-cyclic guanosine monophosphate of normal adults.-Life Sci, 1978, v. 22, p. 667-672.
- Pearson С. М., Kar N. C. Isoenzymes: general considerations and alterations in human and animal myopathies.-Ann. N.-Y. Acad. Sci., 1966, v. 138, p. 293-303.
- Pitot H. C. Substrate and hormonal interactions in the regulation of enzyme levels in the rat hepatomas.-Adv. Enzyme Regul., 1963, v. 1, p. 309- 319.
- Rodbell M., Jones A. B., Chiappe de Cincolani G. EBirnbaumer L. Action of insulin and catabolic hormones on the plasma membrane of the fat cells.-Rec. Progr. Horm. Res., 1968, v. 24, p. 215-221.
- Schapira F. Modification de la creatine kinase musculair on cours de l’atrophie.- C. R. Acad. Sci., 1966, v. 292, ser. D., p. 2291-2293.
- Schimke R. T. Studies on the roles of syntesis and degradation in the control of enzymes levels in animal tissues.-Bull. Soc. Chim. Biol., 1966, v. 48, p. 1009-1017.
- Shambauch С. E., Warner D. A., Beisel N. R. Hormonal factors altering rhythmi-city of tyrosine-alpha-ketoglutarate transaminase in rat liver.-Endocrinology, 1967, v. 81, p. 811-814.
- Tomkins G. М., Yielding K., Curran J. P. et al. The dependence of the substrate specificity on the conformation of crystalline glutamate dehydrogenase.- J. biol. Chem., 1965, v. 240, p. 3793-3798.
- Weber G. Study and evaluation of regulation of enzyme activity and synthesis in mammalian liver.-Adv. Enzyme Regul., 1963, v. 1, p. 1-35.
|
|
На нашем форуме вы можете задать вопросы о проблемах своего здоровья, получить
поддержку и бесплатную профессиональную рекомендацию специалиста, найти новых знакомых и
поговорить на волнующие вас темы. Это позволит вам сделать собственный выбор на основании
полученных фактов.
Обратите внимание! Диагностика и лечение виртуально не проводятся!
Обсуждаются только возможные пути сохранения вашего здоровья.
Подробнее см. Правила форума
[X]
Беседы с опытным психологом по Skype. Консультации, психотерапия.
Стоимость 1 часа - 500 руб. (с 02:00 до 16:00, время московское)
С 16:00 до 02:00 - 800 р/час.
E-mail: aristo@newmail.ru
Последние сообщения
Реальный консультативный прием ограничен.
Ранее обращавшиеся пациенты могут найти меня по известным им реквизитам.
Нажми на картинку - узнай подробности!
Ссылки на внешние страницы
20.05.12
Уважаемые пользователи!
Просьба сообщать о неработающих ссылках на внешние страницы, включая ссылки, не выводящие прямо на нужный материал,
запрашивающие оплату, требующие личные данные и т.д. Для оперативности вы можете сделать это через форму отзыва, размещенную на каждой странице.
Ссылки будут заменены на рабочие или удалены.
Тема от 05.09.08 актуальна!
Остался неоцифрованным 3-й том МКБ. Желающие оказать помощь могут заявить об этом на
нашем форуме
05.09.08
В настоящее время на сайте готовится полная
HTML-версия МКБ-10 - Международной классификации болезней, 10-я редакция.
Желающие принять участие могут заявить об этом на нашем форуме
25.04.08
Уведомления об изменениях на сайте можно получить через
раздел форума "Компас здоровья" - Библиотека сайта "Островок здоровья"
|
|