Цитратный цикл (цикл трикарбоновых кислот): последовательность реакций, связь с дыхательной цепью, регуляция, анаболическая роль.
5.2.1. Химизм цикла Кребса (цикла трикарбоновых кислот)
В данном цикле происходит полное окисление ацетил-КоА. Цикл начинается с взаимодействия ацетил-КоА с щавелевоуксусной кислотой (ЩУК), а заканчивается образованием щавелевоуксусной кислоты. Цикл трикарбоновых кислот (ЦТК) протекает внутри митохондрий.
Энергетическая функция. Энергетическая эффективность выражается количеством молекул АТФ -12 молекул АТФ.
Анаболическая функция заключается в том, что некоторые метаболиты цикла Кребса не окисляются в нём, а используются для синтеза новых веществ.Например, α - кетоглютаровая используется на синтез глютаминовой кислоты. Сукцинил-КоА используется на синтез гема. Ацетил КоА идёт на синтез жирных кислот, холестерина. Щавелевоуксусная кислота может участвовать в синтезе аспарагиновой кислоты.
Взаимосвязь обмена белков, жиров, углеводов.
3.Гормоны поджелудочной железы. Инсулин: строение, образование из проинсулина. Влияние на обмен углеводов, жиров, аминокислот и белков. Глюкагон.
Инсулин- гормон белковой природы, вырабатывается β - клетками островков поджелудочной железы в ответ на повышение уровня глюкозы в крови («гормон сытости»). Молекула инсулина построена из двух пептидных цепей. Цепи соединены между собой двумя дисульфидными мостиками. В целом оказывает гипогликемическое действие (снижает содержание глюкозы в крови). Инсулин увеличивает проницаемость тканей для глюкозы, активирует синтез активного изомера фермента гексокиназы. В результате усиливается использование глюкозы в тканях для синтеза гликогена, синтеза жиров, синтеза некоторых аминокислот. Одновременно тормозится процесс распада гликогена, глюконеогенез.
Глюкагон- гормон пептидной природы, образуется в α - клетках поджелудочной железы, его называют «гормоном голода». Оказывает гипергликемическое действие. Этот эффект реализуется в основном за счёт усиления распада гликогена в печени (фосфоролиз). В меньшей степени глюкагон активирует глюконеогенез. Рецепторы для глюкагона имеются в печени и жировой ткани.
Препроинсулин превращается в проинсулин,который перемещается к аппарату Гольджи, где упаковывается в секреторные гранулы. В аппарате Гольджи и секреторных гранулах происходит превращение проинсулина в инсулин. В этом участвуют две эндопептидазы: прогормон конвертазы 2 и 3.Эти ферменты расщепляют связи между аминокислотами,Затем С-концевые остатки Арг и Лиз отщепляются карбоксипептидазой Е . Этот фермент есть во многих других органах, где участвует в процессинге ряда гормонов и нейромедиаторов.
Билет 4
Четвертичная структура белков,олигомерные белки,их преимущества по сравн. С мономерными...
Четвертичная структура белков
Четвертичной структурой обладают белки, состоящие из нескольких полипептидных цепей, ковалентно не связанных друг с другом. Их называют олигомерными белками. Протомером считается отдельная полипептидная цепь, имеющая три уровня структурной организации, субъединицей – функционально активная часть олигомерного белка. Субъединица может содержать один протомер или несколько протомеров. Четвертичная структура - количество и взаимное расположение субъединиц в олигомерных белках.
В формировании четвертичной структуры участвуют непрочные нековалентные связи (гидрофобные, ионные, водородные). Четвертичная структура белков формируются самопроизвольно, и легко нарушается различными воздействиями. Отдельные субъединицы в олигомером белке влияют друг на друга, что приводит к изменению третичной структуры отдельных протомеров. Это явление называется кооперативными изменениями конформации протомеров и сопровождается изменением биологической активности белка.
Олигомерные белки имеют ряд особенностей в сравнении с мономерными белками:
имеют очень компактную укладку и относительно небольшую поверхность раздела, поэтому, располагаясь внутриклеточно, они связывают меньше воды;
их потеря клетками менее вероятна;
они функционально более приспособлены к условиям организма, поскольку их активность в организме регулируется через кооперативность свойств;
если в синтезе олигомерного белка участвуют однотипные протомеры, это экономит генетический материал (на коротком участке ДНК «штампуется» несколько одинаковых протомеров);
функциональность олигомерных белков иллюстрирует сравнение белков гемоглобина и миоглобина, участвующих в переносе кислорода в ткани. Гемоглобин эритроцитов - олигомерный белок, включает 4 полипептидные цепи. Миоглобин мышц – мономерный белок, включает 1 полипептидную цепь. Кривая насыщения кислородом у миоглобина свидетельствует о прямой зависимости её от концентрации кислорода. Для гемоглобина кривая насыщения кислородом носит S-образный характер. Это связано с постепенным последовательным изменением структуры (конформации) каждого из 4-х протомеров в составе гемоглобина, в результате чего резко возрастает сродство гемоглобина к кислороду. Такой характер насыщения гемоглобина кислородом значительно повышает его кислородную ёмкость по сравнению с миоглобином.
В ряде ферментов (чаще олигомерных) кроме активного центра присутствует аллостерический участок – участок молекулы фермента, удалённый от активного центра и взаимодействующий не с субстратом, а с дополнительными веществами (регуляторами, эффекторами). В аллостерических ферментах в одной субъединице может находиться активный центр, в другой - аллостерический участок. Аллостерические ферменты изменяют свою активность следующим образом: эффектор (активатор, ингибитор) действует на аллостерическую субъединицу и изменяет её структуру. Затем изменение конформации аллостерической субъединицы по принципу кооперативных изменений опосредованно меняет структуру каталитической субъединицы, что сопровождается изменение активности фермента.
Некоторые ферменты объединяются в полиферментные комплексы, например, пируватдегидрогеназный комплекс (ПДК), осуществляющий окисление пировиноградной кислоты.
Доменные белки