Регуляция и интеграция обмена веществ презентация

Содержание

СПб 2002 План лекции 1. Регуляция обмена веществ 2. Биохимические механизмы интеграции (работа челночных механизмов). 3. Взаимосвязь обмена веществ 4. Интеграция на различных уровнях

Слайд 1 «Регуляция и интеграция обмена веществ"
Военно-медицинская академия
Кафедра клинической биохимии и лабораторной

диагностики

Слайд 2СПб 2002
План лекции
1. Регуляция обмена веществ
2. Биохимические механизмы интеграции (работа челночных

механизмов).
3. Взаимосвязь обмена веществ
4. Интеграция на различных уровнях

Слайд 3СПб 2002
Регуляция обмена веществ
Осуществляется на трех уровнях:


- Центральный уровень регуляции;

- Гормональный

уровень регуляции;

- Клеточный уровень регуляции;

Слайд 4СПб 2002
Центральный уровень регуляции


импульсы из внешней среды
ЦНС
гипоталамус
гипофиз
железы внутренней секреции
различные органы

и ткани








Слайд 5СПб 2002
Центральный уровень регуляции (пример)


кора головного мозга
гипоталамус
гипофиз
кортиколиберин (10 –9 г\день)
надпочечники





АКТГ (10

–4 г\день)

кортизол (10 –3 г\день)

Слайд 6СПб 2002
Гормональный уровень регуляции I механизм действия стероидных гормонов
























Стероидные гормоны
гормоны

щитовидной
железы

связывание

активирование

циторе-
цептор

гормон-
циторе-
цептор

активиро-
ванный
гормон-
циторе-
цепторный
комплекс

транскрипция

хромосомы

МЕМБРАНА

новые
белки

трансляция

ЯДРО

М-РНК

Слайд 7СПб 2002
II Механизм действия белковых гормонов
АТФ
цАМФ
Протеинкиназа(н)
Протеинкиназа(а)




R
AC
G



ЯДРО
ДНК
и-РНК
синтез
белков
фермент
активный
фермент
неактивный


фермент
активный
фермент
неактивный
(
)

Слайд 8СПб 2002

АТФ
цАМФ
Клеточная мембрана
R – рецептор;
G – G-белок;
АЦ – аденилатциклаза.
R
G
Ац










1
2

3
1 – рецепторный

белок;
2 – транспортный белок;
3 – ферментный белок.

Слайд 9СПб 2002
Вторичные месенджеры
цАМФ
цГМФ
Са++
ИТФ
ДАГ
олигоА
кальмодулин
NO

(монооксид N)

Вторичные месенджеры или посредники – это внутриклеточные
вещества, концентрация которых строго контролируется гормонами
и другими внеклеточными сигналами.

Посредники образуются из доступных субстратов и имеют
короткий биохимический полупериод.

Слайд 10СПб 2002
Строение Gs и Gi белков
Строение G-белков: G-белки (Gs и Gi)

состоят из трех субъединиц -
альфа, бета, гамма.

Gs и Gi белки отличаются только альфа-субъединицами.

Gs Mr (альфа-S) = 45000;
Gi Mr (альфа-I) = 41000;

Если альфа субъединица связана с ГТФ, происходит активация АЦ,
если с ГДФ – ингибирование АЦ.

Слайд 11СПб 2002
γ
Работа аденилатциклазного комплекса
αi
β
γ
αs
β


Gs
Gi
γ
β
αs
+ГТФ
+ГТФ
-ГТФ
-ГТФ
αi
-
+
С
С

АТФ
цАМФ
М
Е
М
Б
Р
А
Н
А
цитоплазма
Rs
Ri
Г
Г

Слайд 12СПб 2002
Формула цАМФ
О
О
О
СН2
Р
О
О
Н
Н
ОН
Н
Н
-
N
N
HC
C
C
C
N
N
CH
NН2

Слайд 13СПб 2002
Регуляция уровня цАМФ
АТФ
цАМФ
АМФ


аденилатциклаза
фосфодиэстераза

Слайд 14СПб 2002
Механизм действия АКТГ
АКТГ
цАМФ
адипоциты
надпочечники
печень
липолиз
стероидогенез
гликогенолиз







Слайд 15СПб 2002
Активация фосфорилазы
АТФ
цАМФ
Протеинкиназа(н)
Протеинкиназа(а)




R
AC
G

киназа
фосфорилазы
неактивная
киназа
фосфорилазы
активная

фосфорилаза
неактивная
фосфорилаза
активная


4 АТФ
4 АДФ






Слайд 16СПб 2002
Распад гликогена
(С6Н10О5)n
глюкозо-1-Ф
глюкозо-6-Ф
глюкоза
(С6Н10О5)n-1
Н3РО4





фосфогексо-
изомераза (ФГИ)
глюкоза-6-
фосфотаза
Н3РО4

Слайд 17СПб 2002
«Липолитический каскад» по Стайнбергу
Первичный
акцептор
Модифицированный
первичный
акцептор
АЦн
АЦа
АТФ
цАМФ
ПКн
ПКа
ТГ-липаза
неактивная
ТГ-липаза
активная
ТГ
ДГ + ЖК
МГ + ЖК
глицерин +

ЖК

Гормон

ДГ - липаза

МГ-липаза

Слайд 18СПб 2002
Формула цГМФ
О
О
О
СН2
Р
О
О
Н
Н
ОН
Н
Н
-
N
N
HC
C
C
C
N
N
C
NН2
O

Слайд 19СПб 2002
Механизм действия цГМФ




R
Гц1
Гормон (НА)

ГТФ
цГМФ
ПКн
ПКа
белок
белок-Р
ГТФ
цГМФ

Гц2
Са2+
Са2+



+
+


растворимая форма
гуанилатциклазы

Слайд 20СПб 2002
Посредник №3 - кальций
( изменение концентрации Са++)
Внеклеточный – 5 ммоль\л
Внутриклеточный:


-

свободный – 0,1-10,0 мкмоль\л

- связанный – 1-20 мкмоль\л

Слайд 21СПб 2002
Механизм действия Са++
1
Гормоны, повышающий проницаемость для Са++
2
При участии АТФ-азы:
Са++\

2 Н+
Са++ уходит из клетки

3

Мобилизация или накопление Са++ в мышцах или ЭР

Слайд 22СПб 2002
Роль ионизированного Са++
Мышечные сокращения;

Секреция;

Свертывание крови;

активность ферментов;

Возбуждение клеточной мембраны;

Является внутриклеточным

посредником.


Слайд 23СПб 2002


Механизм действия Са++



Са++
Са++
цАМФI
АТФ
ФДЭI
АМФ
Гц
ГТФ
цГМФ
АТФ
цАМФ
ФДЭII
АМФ
Г

+

Слайд 24СПб 2002
Кальмодулин – Са – зависимый белок. Мr = 17000

(напоминает тропонин

С по строению).

Имеет четыре участка связывания Са++,

в результате изменяется его конфигурация

(напоминает альфа-спираль).

Слайд 25СПб 2002
Роль кальмодулина в метаболизме
Са-рецепторный комплекс
арахидоновая
кислота
фосфолипид
фосфолипаза А2
секреция


КМ+тропонин С
сокращение

-
+

АМФ
цАМФ
АТФ


ФДЭ
Ац
ПРF
ПР

ПК
К+Сl-
ионная
проницаемость

Изменение проницаемости

Слайд 26СПб 2002
Посредники диацилглицерол и ИТФ (№5 и 6)
фосфатидилипозит
диацилглицерол
ДАГ
(посредник №5)
инозитолфосфат
инозитолДИфосфат
инозитолТРИфосфат
(посредник №6)
фосфолипаза С

Слайд 27СПб 2002
Посредник №7 - олиго А
О
CH2

Р – O –
N
N
HC
C
C
C
N
N
CH
NН2
Р
O
CH2
NН2

О
N
N
HC
C
C
C
N
N
CH
O
OН
Р
OН
О

Слайд 28СПб 2002
Механизм действия интерферона
интерферон
повышение уровня цАМФ
усиление синтеза
протеинкиназ
усиление синтеза
олиго А

синтазы

олиго А

фосфорилирование
рибосомальных
белков






Слайд 29СПб 2002
Факторы регуляции и интеграции метаболизма


ИТФ
цАМФ
цГМФ
ДАГ
олиго А
Са++ - модулин
Са++
функциональный
клеточный ответ

Слайд 30СПб 2002
Регуляция метаболизма
на клеточном уровне
Наличие простейших типов регуляции:
- изостерическая;
-

аллостерическая;
- метаболическая;
- мультиферментная система;

Наличие ключевых ферментов (по типу обратной связи)

Соотношение АТФ – АДФ
НАД – НАДН2

Слайд 31СПб 2002
Биохимические механизмы
интеграции
(работа челночных механизмов)

Слайд 32СПб 2002
Глицерофосфатный челночный механизм
(печень)
цитозоль
митохондрии
3 АТФ
2 АТФ


НАД
НАД-Н2
глицерол
ДАФ

глицерол – 3 – Ф
ФАД
ФАД-Н2


дыхательная

цепь


ДГ

ДАФ

Слайд 33СПб 2002
Малатный челночный механизм
(сердечная мышца)
цитозоль
митохондрии

НАД
НАД-Н2
малат
оксалоацетат


малат
НАД
НАД-Н2




оксалоацетат
α-кетоглутарат
α-кетоглутарат



АСП
АСП
ГЛУ
ГЛУ
АСТ
АСТ
МДГ
МДГ

Слайд 34СПб 2002
Челночный механизм в глюконеогенезе
цитозоль
митохондрии
оксалоацетат

малат
ПВК
ПВК
У
АЛА


АЛТ


НАД
НАД-Н2



АТФ
«СО2»

малат

оксало
ацетат



ГТФ
«СО2»
ФЕП
глюкоза
мдг
мдг

Слайд 35СПб 2002
Цитратный челночный механизм
цитозоль
митохондрии
оксалоацетат

ПВК
ПВК
ацетил-
КоА

цитрат
цитрат
оксалоацетат
ацетил-
КоА
синтез
ВЖК
У
глицерин








Слайд 36СПб 2002
Взаимосвязь обменов веществ

Слайд 37СПб 2002
Взаимосвязь различных видов обмена веществ
липиды
углеводы
белки
аминокислоты
глицерин
ПВК
АЛА
СЕР
жирные
кислоты
ацетил-КоА
ЛЕЙ
ИЛЕЙ
ЛИЗ
ТРИ












оксало
ацетат
α-кето
глутарат
сукцинил
КоА
ГЛУ


МЕТ
ВАЛ

АРГ ПРО ГЛИ ГИС
Цикл
Кребса

Слайд 38СПб 2002
Взаимосвязь циклов Кребса
цикл
Кребса
цикл
мочевины
СО2
АТФ
аспартат
фумарат
NH3
оксало-
ацетат
фумарат
малат

Слайд 39СПб 2002
Углеводы липиды
полисахариды
моносахариды
ацетил КоА
ДАФ
жирные кислоты
стерины
глицерол-Ф
ТГ1, ФЛ








Слайд 40СПб 2002
Липиды углеводы
жирные кислоты
глюкоза
ДАФ
ФЛ1, ТГ





глицерол – Ф

глюкоза
глюконеогенез
4%

Слайд 41СПб 2002
Углеводы аминокислоты
α-кетоглутарат глутамат пролин

оксалоацетат аспарагиновая кислота
ПВК аланин
ГАФ серин, глицин
гексозы
сукцинил-КоА
гем
пентозы
нуклеотид
коферменты
НАД, ФАД, КоА










Слайд 42СПб 2002
Аминокислоты углеводы
аланин ПВК глюкоза

аспарагиновая кислота малат


щавелевоуксусная
кислота


ПВК
глюкоза


Все аминокислоты, кроме лейцина, изолейцина.

Слайд 43СПб 2002
Аминокислоты липиды

АЛА
ЦИС
ГЛИ
СЕР
ТРЕ
АСП
ПВК
ГАФ
ацетил-КоА
глицерол-Ф
жирные кислоты
холестерин
ТГ, ФЛ







Слайд 44СПб 2002
Липиды аминокислоты

(заменимые)




Липиды

жирные
кислоты

глицерин

ПВК

ГАФ

аланин

серин

глицин







Слайд 45СПб 2002
Интеграция на различных уровнях

Слайд 46СПб 2002
Роль ацетил-КоА в метаболизме
СН3СО~S-KoA
синтез стероидов:
холестерин
витамин D3
половые гормоны
кортикостероиды
желчные кислоты
моносахариды
синтез
жирных
кислот
синтез
кетоновых
тел
синтез
АЦХ







жирные
кислоты
аминокислоты

глицерин

Слайд 47СПб 2002
Интеграция на уровне СО2
СО2
Моносахариды
Жирные кислоты
Глицерин
Аминокислоты
Пиримидиновые

нуклеотиды

глюконеогенез

синтез
мочевины

синтез
нуклеотидов

синтез
жирных
кислот








Слайд 48СПб 2002
Интеграция на уровне Н3РО4
ЭНДОГЕННЫЕ ЭФИРЫ
Н3РО4
РАСПАД
ГЛИКОГЕНА
ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ
ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ



Слайд 49СПб 2002
Интеграция на уровне Н
НАД
НАД-Н2
НАДФ
НАДФ-Н2




В реакциях синтеза и восстановления:
синтез холестерина;

синтез жирных кислот;
синтез глицерина;
синтез аминокислот;
синтез нуклеотидов.

Слайд 50СПб 2002
Интеграция на уровне NН3
АМИНЫ
NН3
АМИНОКИСЛОТЫ
НУКЛЕОТИДЫ
АМИНОГЕКСОЗЫ
АМИНОСПИРТЫ



Слайд 51СПб 2002
Интеграция на уровне Н2О
ТКАНЕВОЕ ДЫХАНИЕ + РЕАКЦИИ ДЕГИДРАТАЦИИ

Н2О
РЕАКЦИИ ГИДРАТАЦИИ
-цикл Кребса
-синтез

мочевины

РЕАКЦИИ
ГИДРОЛИЗА



Похожие презентации

Аппарат трансляции. Особенности структуры тРНК 660
Общая характеристика новых (инновационных) методов селекции и семеноводства растений 906
Морфофункциональные особенности системы пищеварения рыб 525
Строение и свойства белков 507
Основные понятия генетики 500
Энергетический обмен. (Лекция 4) 694

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика