Фазы метаболизма ксенобиотиков.
Метаболизм ксенобиотиков включает две стадии (фазы):
1) фаза модификации - процесс изменения структуры ксенобиотика, в результате которого освобождаются или появляются новые полярные группировки (гидроксильные, карбоксильные аминные). Это происходит в результате реакций окисления, восстановления, гидролиза. Образующиеся продукты становятся более гидрофильными, чем исходные вещества.
2) фаза конъюгации - процесс присоединения к молекуле модифицированного ксенобиотика различных биомолекул при помощи ковалентных связей. Это облегчает выведение ксенобиотиков из организма.
96. Монооксигеназная цепь окисления в мембранах эндоплазматической сети печеночных клеток, компоненты, последовательность реакций, роль в метаболизме ксенобиотиков и природных соединений. Цитохром Р450. Индукторы и ингибиторы микросомальных монооксигеназ.
Основной тип реакций этой фазы биотрансформации -микросомальное окисление. Оно происходит при участии ферментов монооксигеназной цепи переноса электронов. Эти ферменты встроены в мембраны эндоплазматического ретикулума гепатоцитов (рисунок 1).
Источником электронов и протонов в этой цепи является НАДФН+Н+, который образуется в реакциях пентозофосфатного пути окисления глюкозы. Промежуточным акцептором Н+ и е— служит флавопротеин, содержащий кофермент ФАД. Конечное звено в цепи микросомального окисления- цитохром Р-450.
Цитохром P-450 - сложный белок, хромопротеин, в качестве простетической группы содержит гем. Своё название цитохром Р-450 получил в связи с тем, что образует прочный комплекс с оксидом углерода СО, имеющий максимум поглощения при 450 нм. Цитохром Р-450 обладает низкой субстратной специфичностью. Он может взаимодействовать с большим количеством субстратов. Общее свойство всех этих субстратов - неполярность.
Цитохром Р-450 активирует молекулярный кислород и окисляемый субстрат, изменяя их электронную структуру и облегчая процесс гидроксилирования. Механизм гидроксилирования субстратов с участием цитохрома Р-450 показан на рисунке 2.
Рисунок 2. Механизм гидроксилирования субстрата при участии цитохрома Р-450.
В этом механизме условно можно выделить 5 основных этапов:
1. Окисляемое вещество (S) образует комплекс с окисленной формой цитохрома Р-450;
2. Происходит восстановление этого комплекса электроном с НАДФН;
3. Восстановленный комплекс соединяется с молекулой O2;
4. О2 в составе комплекса присоединяет ещё один электрон с НАДФН;
5. Комплекс распадается с образованием молекулы Н2О, окисленной формы цитохрома Р-450 и гидроксилированного субстрата (S-ОН).
В отличие от митохондриальной дыхательной цепи, при переносе электронов в монооксигеназной цепи не происходит аккумулирования энергии в виде АТФ. Поэтому микросомальное окисление являетсясвободным окислением.
В большинстве случаев гидроксилирование чужеродных веществ снижает их токсичность. Однако в ряде случаев могут образоваться продукты с цитотоксическими, мутагенными и канцерогенными свойствами.
97. Роль почек в поддержании гомеостаза организма. Механизмы ультрафильтрации, канальцевой реабсорбции и секреции. Гормоны, влияющие на диурез. Физиологическая протеинурия и креатинурия у детей.
Основная функция почек заключается в поддержании постоянства внутренней среды организма человека. Обильное кровоснабжение (за 5 минут через почки проходит вся кровь, циркулирующая в сосудах) обусловливает эффективную регуляцию почками состава крови. Благодаря этому поддерживается и состав внутриклеточной жидкости. При участии почек осуществляются:
· удаление (экскреция) конечных продуктов метаболизма. Почки участвуют в выведении из организма веществ, которые в случае накопления подавляют ферментативную активность. Почки осуществляют также удаление из организма водорастворимых чужеродных веществ или их метаболитов.
· регуляция ионного состава жидкостей организма. Минеральные катионы и анионы, присутствующие в жидкостях организма, участвуют во многих физиологических и биохимических процессах. Если концентрация ионов не будет удерживаться в сравнительно узких пределах, произойдёт нарушение этих процессов.
· регуляция содержания воды в жидкостях организма (осморегуляция). Это имеет огромное значение для поддержания осмотического давления и объёма жидкостей на стабильном уровне.
· регуляция концентрации водородных ионов (рН) в жидкостях организма. рН мочи может колебаться в широких пределах, благодаря чему обеспечивается постоянство рН других биологических жидкостей. Это обусловливает оптимум работы ферментов и возможность протекания катализируемых ими реакций.
· регуляция артериального давления крови. Почки синтезируют и выделяют в кровь фермент ренин, участвующий в образовании ангиотензина - мощного сосудосуживающего фактора.
· регуляция уровня глюкозы в крови. В корковом слое почек происходит глюконеогенез - синтез глюкозы из неуглеводных соединений. Роль этого процесса существенно возрастает при длительном голодании и других экстремальных воздействиях.
· Активация витамина D. В почках образуется биологически активный метаболит витамина D - кальцитриол.
· Регуляция эритропоэза.В почках синтезируется эритропоэтин, повышающий количество эритроцитов в крови.