Посттрансляционные модификации
1) Отщепление инициирующей аминокислоты – метионина.
2) Модификация аминокислот (йодирование тирозина -для синтеза тиреоидных гормонов)
3) Частичный протеолиз (при синтезе активного инсулина)
4) Присоединение простетической группы (образование сложных белков)
5) Фолдинг (образование определенной структуры белка, в которой он функционирует при помощи белков-шаперонов).
NB!: На ингибировании синтеза ДНК основано действие противоопухолевых препаратов.
На ингибировании синтеза РНК и белков – антибиотиков, токсинов, вирусов.
· Тетрациклин – нарушает присоединение аминоацил-тРНК в А-участок у бактерий
· Эритромицин – связывается с большой субъединицей и нарушает синтез белка
· Левомицетин – ингибирует пептидилтрансферазу
· Пенициллин – тормозит синтез белков клеточной стенки бактерий
Вирусы и токсины действуют на живые клетки.
· Дифтерийный токсин – ингибирует транслокацию рибосомы у человека (вызывает АДФ-рибозилирование фактора элонгации-2)
· Рицин (из клещевины, компонент касторового масла) – подавляет пептидилтрансферазу
Вирусы внедряются в клетки хозяина, включаются в ДНК и прекращают синтез ДНК, всех РНК и белков в клетке человека.
В ответ выделяются интерфероны, которые стимулируют синтез РНК-аз (разрушают мРНК вирусов) и протеинкеназ (II класс ферментов), которые фосфорилируют фактор элонгации-2 вируса и инактивируют его.
ТЕМА 5
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН. ОБЩИЙ ПУТЬ КАТАБОЛИЗМА.
СИНТЕЗ АТФ.
АТФ – производное нуклеотида, у которого в 5’-положении находятся 3 остатка фосфорной кислоты, две концевые связаны макроэргическими связями. При их расщеплении выделяется энергия.
Функции:
· Донор энергии для биосинтеза веществ
· Мышечное сокращение
· Транспорт веществ через мембрану
· Работа ионных насосов
· Поддержание температуры тела
Обмен энергии связан с обменом веществ.
Обмен веществ включает стадии:
1) Поступление пищевых веществ (белков, жиров, углеводов) в организм и их расщепление в ЖКТ
2) Метаболизм
3) Выделение конечных продуктов обмена из организма
Метаболизм:
· Катаболизм – расщепление сложных пищевых веществ до конечных продуктов – СО2, Н2О, мочевина
Конечные продукты – вещества, которые не подвергаются превращению в организме и выводятся из него.
В результате катаболизма энергия, заключенная в пищевых веществах, трансформируется в энергию АТФ.
Катаболизм сопровождается синтезом АТФ.
· Анаболизм – синтез сложных веществ из простых с затратой АТФ, полученной при катаболизме
Следовательно, энергетический обмен тесно связан с метаболизмом и представляет собой цикл.
За сутки вырабатывается около 60 кг АТФ, но они не накапливаются, а сразу используются по мере необходимости.
Время жизни одной молекулы АТФ – 1 минута, т.е. в организме постоянно происходит синтез АТФ.
Синтез АТФ можно представить как фосфорилирование АДФ.
АДФ + Фн → АТФ
Пути синтеза АТФ:
1) Субстратное фосфорилирование
Может протекать в цитоплазме (гликолиз) или митохондриях (ЦТК).
Протекает на уровне субстрата (без участия цепи переноса электронов) за счет энергии, которая выделяется при разрыве макроэргических связей в субстрате.
2) Окислительное фосфорилирование
Протекает только в митохондриях.
Протекает с окислением субстратов, с участием цепи переноса электронов за счет энергии протонного градиента.
Окисление субстрата – отщепление от него электронов и протонов, т.е. атомов водорода.
Ферменты – дегидрогеназы (I класс). Участие коферментов НАД+ и ФАД.
Окисление субстрата и синтез АТФ протекают с участием кислорода (его требуется до 500 л в сутки).
Тканевое дыхание – окисление веществ с участием кислорода до конечных продуктов (СО2 и Н2О). Всегда сопровождается синтезом АТФ путем ОФ.
Пищевые вещества (Б,Ж,У) подвергаются расщеплению в организме в 3 стадии:
I и II стадии – специфические, III – общий путь катаболизма (ОПК), т.к. он одинаков для Б,Ж,У.
|
I стадия – специфическая – идет в ЖКТ.
Пищевые вещества расщепляются до мономеров (У,Б) или до составляющих частей (Ж).
Белки → аминокислоты
Углеводы → глюкоза (в основном)
Жиры → глицерол и жирные кислоты
II стадия – специфическая – протекает внутриклеточно (или в цитоплазме, или в митохондриях)
Заканчивается образованием двух продуктов: ПВК и ацетил-КоА
III стадия – ОПК в митохондриях
Включает 2 процесса:
1) Окислительное декарбоксилирование ПВК (ОДПВК) – ферментативное превращение ПВК в ацетил-КоА
2) ЦТК – общий конечный путь катаболизма Б, Ж, У
ОПК тесно связан с цепью переноса электронов (ЦПЭ).
В результате функционирования ЦПЭ сопряжено синтезируется АТФ путем ОФ.
Таким образом, все пищевые вещества расщепляются до СО2 и Н2О с выделение АТФ.