Актуальная Медицина - Регуляция энергетического обмена. Внутриклеточная регуляция энергетического обмена.

Это важно.

Мы предлагаем удобный сервис для тех, кто хочет купить – продать: земельный участок, дом, квартиру, коммерческую или элитную недвижимость в Крыму. http://crimearealestat.ucoz.ru/ Перепечатка материалов разрешена только при условии прямой гиперссылки http://allmedicine.ucoz.com/

Поиск

Реклама

Statistics


Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Нас смотрят

free counters

Ссылки.

Мы предлагаем удобный сервис для тех, кто хочет купить – продать: земельный участок, дом, квартиру, коммерческую или элитную недвижимость в Крыму. http://crimearealestat.ucoz.ru/

Чат

Регуляция энергетического обмена
 Регуляция энергетического обмена может производиться по двум принципиальным механизмам:

1. Функциональная регуляция - путем изменения активности уже существующих в клетке молекул ферментов. Это "быстрый" механизм, реагирующий на сигналы в течение нескольких секунд или минут.
2. Регуляция на уровне экспрессии генов тех или иных ферментов. Это "медленный" механизм, т.к. снижение или повышение синтеза отдельных белков может происходить через десятки минут или часы после начала действия сигнала.

 С точки зрения источника сигнала также можно выделить два типа регуляции:

1. Внеклеточные воздействия: через восприятие клеткой различных гормонов, сигналов от нервной системы и внеклеточного матрикса. В ответ на эти сигналы в цитоплазму выделяются те или иные вторичные медиаторы, ответственные за развитие специфической реакции клетки.
2. Внутриклеточные взаимодействия обеспечивают саморегуляцию клеточных функций в зависимости от состояния внутренней и внешней среды.

Внутриклеточная саморегуляция.

Одним из ключевых механизмов контроля активности обменных процессов считается гомеостатическая регуляция. Яркий ее пример – дыхательный контроль (рис.2). Общий пул аденозинфосфатов в клетке относительно постоянен. Это означает, что образование большого количества АТФ в результате клеточного дыхания истощает запасы АДФ, что тормозит работу электронтранспортной цепи. Следующее за этим накопление НАД*Н обеспечивает ингибирование всех остальных процессов энергетического метаболизма. Уменьшение пула АТФ (например, при повышении функциональной активности клетки) означает, что уровень АДФ в цитоплазме возрастает. Это приводит к активации синтеза АТФ в митохондриях, стимулированию реакций электронтранспортной цепи. Повышение вследствие этого содержания НАД+ (и снижение НАД*Н) обеспечивает активацию цикла Кребса и всех процессов – доноров ацетил-КоА.

 

 Важную роль в этом механизме контроля играет соотношение НАД*Н/НАД+. При его увеличении снижается активность реакций цикла Кребса (ингибирование оксоглутаратдегидрогеназы, цитрат-синтазы, изоцитратдегидрогеназы), подавляется синтез ацетил-КоА (ингибирование пируватдегидрогеназы и ацетил-КоА-синтетазы). В разных случаях речь идет либо об ингибировании ферментов восстановленной формой НАД*Н, либо нехватке окисленной формы НАД+ как субстрата.
 Во внутриклеточной саморегуляции энергетического обмена участвуют также и другие вещества. Ацил-КоА и малонил-КоА взаимно подавляют образование друг друга. Цитрат (ион лимонной кислоты) стимулирует биосинтез жирных кислот из ацил-КоА и соответственно депонирование жиров в клетке. Другие кислоты цикла Кребса при накоплении ингибируют ферменты, обеспечивающие их синтез.
 Гомеостатическая регуляция действует на функциональном уровне, путем изменения активности уже имеющихся в клетке ферментов и ферментных систем. Это механизм быстрого реагирования, эффекты которых недолговечны. Путем контроля образования вторичных медиаторов, внутриклеточная саморегуляция может включать также долгосрочные механизмы. Различные промежуточные метаболиты всех стадий энергетического обмена могут активировать или ингибировать те или иные протеинкиназы и протеинфосфатазы, запуская специфические сигнальные каскады. Функционирование этих систем опосредовано связано с влиянием вторичных медиаторов и воздействует, как на генную экспрессию и синтез ферментов, так и на активность уже имеющихся ферментов. Подобные механизмы регуляции могут обеспечивать медленные пролонгированные эффекты и быстротечные метаболические ответы [2, 5].

Внеклеточные регуляторные сигналы.
 Восприятие клеткой различных внешних сигналов приводит к активации внутриклеточных сигнальных каскадов и образованию вторичных медиаторов. Однако конкретный ответ, безусловно, зависит от типа сигнала. Большинство внешних сигналов обеспечиваются различными гормонами, хотя вполне возможны и другие внешние регуляторные воздействия.
 
Инсулин. Секретируется эндокринными клетками поджелудочной железы.
Стимулирует:
- поглощение жирных кислот из крови;
- биосинтез жирных кислот из ацил-КоА;
- поглощение глюкозы клетками;
- гликолиз;
- синтез гликогена.
Подавляет:
- расщепление жиров.
 Этот гормон способствует депонированию жиров адипоцитами и другими клетками, переходу клеток на использование углеводов в энергетическом обмене.
 
Глюкагон. Секретируется эндокринными клетками поджелудочной железы.
Стимулирует:
- расщепление гликогена;
- реакции окисления липидов.
Подавляет:
- биосинтез жирных кислот из ацил-КоА.

Инсулин и глюкагон обладают антагонистическим действием и традиционно рассматриваются как единая система регуляции обмена глюкозы. 
Глюкагон способствует переходу клеток на преимущественное использование жиров в энергетическом обмене. 
 
Катехоламины. Секретируются мозговым веществом надпочечников.
Стимулируют:
- расщепление жира адипоцитами и выход свободных жирных кислот в кровь;
- расщепление гликогена печенью, скелетными и сердечной мышцами и выход глюкозы в кровь;
- реакции цикла Кребса и электронтранспортной цепи.
Выступая в роли стресс-гормонов, катехоламины обладают выраженным стимулирующим действием на все системы энергопродукции в организме.
 
 Глюкокортикоиды. Секретируются корой надпочечников.
Стимулируют:
- катаболизм аминокислот и глюконеогенез;
- синтез гликогена.
Подавляют:
- катаболизм углеводов.
Таким образом, глюкокортикоиды способствуют накоплению клетками гликогена, в том числе за счет расщепления белков и последующего глюконеогенеза. Эти эффекты усиливают их подавляющее воздействие на процессы роста и регенерации тканей, которое особенно выражено при противовоспалительной терапии глюкокортикоидами.
 
Соматотропин. Секретируется гипофизом.
Стимулирует:
- расщепление липидов и выход свободных жирных кислот в кровь;
- глюконеогенез;
- синтез гликогена.
Подавляет:
- расщепление глюкозы.
В регуляции энергетического обмена соматотропин способствует расщеплению жиров при одновременном накоплении запасов гликогена. В отличие от глюкокортикоидов, стимуляция этим гормоном глюконеогенеза не сопровождается расщеплением белков. Соматотропин обладает выраженным анаболическим эффектом на ткани и организм в целом.
 
Лептин. Секретируется жировыми клетками.
Стимулирует:
- активацию катаболизма жиров.
Подавляет:
- аппетит.
Лептин выступает одним из ключевых регуляторов жирового обмена. При ожирении наблюдается снижение чувствительности клеток к лептину, что может служить одной из причин избыточного веса.
 Важен не только уровень этого гормона в крови, но и его восприятие клетками-мишенями. 
 
Свободные жирные кислоты. Выделяются в первую очередь жировыми клетками.
Стимулируют:
- глюконеогенез.
Подавляют:
- потребление глюкозы клетками;
- гликолиз.
Регуляторное действие свободных жирных кислот формирует положительную обратную связь в системе жирового обмена. Снижение интенсивности гликолиза и переход клеток на жиры в качестве основного источника энергии способствует дальнейшему подавлению гликолиза и активизации катаболизма жиров.

Тиреоидные гормоны также характеризуются общим стимулирующим действием на энергетический обмен
 
Реакция клетки на внеклеточные сигналы может зависеть от самых различных факторов:
1. Текущий метаболический статус клетки.
2. Количество мембранных рецепторов к тем или иным гормонам.
3. Функциональное состояние внеклеточного матрикса и количество связей клетки с гликопротеидами матрикса.
4. Количество и характер межклеточных контактов.

 Ключевую роль в регуляции обменных процессов зачастую играет не уровень того или иного гормона в крови, но и соотношение нескольких различных гормонов, а также функциональное состояние клетки и ее "готовность" воспринимать регуляторные сигналы извне 

Раскрутка сайта - регистрация в каталогах PageRank Checking Icon Яндекс цитирования