Биохимия (стр. 12 )

® Необратимые ингибиторы: фосфор органические соединения (яды): Дихлофос, Карбофос и пр.

2. Антагонисты АХ – миорелаксанты. Миорелаксанты бывают разных уровней:

® Вещества, блокирующие проведение нервного импульса: Ледокаин, Новокаин, дифтерийный токсин.

® Вещества, блокирующие выделение медиатора: токсин ботулизма.

Всё вышеперечисленное относится только к поперечно-полосатой мускулатуре.

3. Блокирование на уровне постсинаптической мембраны: курареподобные вещества, блокатор М-рецепторов (Атропин), смешанные блокаторы М - и Н-рецепторов (Спазмолитин), яд кобры – Бунгаротоксин.

4. Центральные холинолитики – блокаторы кальциевых каналов: Бензодиозипины.

Особенности сокращения гладких мышц.

1. Упорядоченное расположение волокон.

2. В этих мышцах нет Тропонина. Регуляцию осуществляет Миозин. В отличие от Миозина ППМ в этой молекуле присутствует дополнительная 7 Р-цепь – эта цепь способна фосфорилироваться под действием Кальций-зависимой Киназы Миозина. При повышении концентрации Кальция в ГМ-клетке Киназа лёгких цепей Миозина активируется под действием фосфорилированного Кальмодулина. СХЕМА 4. Кальмодулин активируется под действием Кальция.

Роль Актина и Миозина вне мышечных клеток.

Молекулы Актина похожи у всех живых клеток. Миозин менее универсальная молекула, но также встречается во всех клетках. Примеры:

1. Ворсинки (особенно щеточная каёмка) имеют волокна натяжения – это и есть фрагменты F-Актина.

2. Фагоцитирующие клетки – их движения обеспечивают Актин (волокна F-Актина – непостоянные) и Миозин.

3. Процессы при митозе.

4. Транспортная функция. Например, нервные волокна. Здесь встречаются волокна Миозина, но они отличаются от всех других – Минимиозины или маленькие Миозины (имеют маленький хвост и большую головку). В теле нейрона формируются специальные мембраны в виде контейнера, в которые «загружаются» белки и пр., и далее происходит их очень быстрое перемещение.

ДРУГИЕ СОЕДИНЕНИЯ В СТРУКТУРЕ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ.

В мышечной ткани много свободных АК: больше всего Глутаминовой кислоты и Глутамина на 1 кг 1 г; много Аспарагиновой кислоты, Аланина (также бета Аланин), Гистидина, Лейцина, Изолейцина и Валина. Из низкомолекулярных других азотсодержащих соединений имеются: мочевина (мочевая кислота) и свободные азотистые основания (Аденин, Пурин, Ксантин и пр.). Из без азотистых соединений главным является Гликоген 0.3-2%. При этом остальные сахара присутствуют лишь в следовых количествах (даже Глюкозы). Из метаболитов углеводов имеются ПВК и молочная кислота. Из липидов: Фосфолипиды (мембранные: Холестерин, Триглецеридов очень мало). Неорганические компоненты: Калий (внутри), остальные снаружи. Микроэлементы в мышцах есть, но на них можно не обращать внимание.

Источники энергии для мышечного сокращения.

1. Гликолиз является основным источником АТФ при сильных, но кратковременных нагрузках. Первым источником является свободная глюкоза. Следующим источником будет Гликоген. СХЕМА 5. Из-за закисления в мышце (накопление Лактата) наблюдается снижение рН, ацидоз.

2. Окислительное фосфорилирование будет включать в себя не только остальные процессы метаболизма углеводов, но и жирные кислоты и кетоновые тела.

3. КреатинФосфат. Синтез: см. модуль «Пищеварение». Креатин синтезируется в печени, с кровью поступает в мышцы: СХЕМА 6. КреатинФосфата от 3 до 10 раз больше, чем АТФ. КреатинФосфат – это энергетический буфер мышечной системы.

4. АденилатКиназная реакция. АденилатКиназа – это фермент, который катализирует следующую реакцию: 2АДР « АТР + АМР (К = 1 – реакция слабая).

Основные источники энергии в покоящейся мышце:

1. В покоящейся скелетной мышце:

® Окисление жирных кислот.

® Окисление кетоновых тел.

® Потребление Глюкозы.

2. В сердечной мышце:

В состоянии покоя организма:

® Окислительные реакции Глюкозы.

® Окислительные реакции жирных кислот.

При нагрузке:

® Окисление Глюкозы.

® Утилизация Лактата, образовавшегося в анаэробных реакциях в скелетных мышцах.

® Утилизация жирных кислот практически не меняется.

НОВАЯ ЛЕКЦИЯ.

Фосфорилаза также определяет углеводный обмен – катализирует распад Гликогена. Только в мышечной ткани Гликоген Фосфорилазы регулируется Кальций-зависимым ферментом. После углеводов в мышцах основным энергетическим источником служат белки. С кетоновых тел энергии получается больше, чем с глюкозы.

ОБМЕН БЕЛКОВ.

О распаде белков можно судить по выделению с мочой 3-Метил-Гистидина. Все АК делятся на гликогенные и кетогенные. В мышцах достаточно активно протекает процесс дезаминирования. Выделяющийся аммиак может компенсировать закисление в мышцах. Аммиак легко удалить из АМ при помощи трансаминирования – для этой реакции необходимы ЩУК и АльфаКетоАминоУксусная кислота. В скелетных мышцах млекопитающих активно идёт превращение АК с разветвлённой боковой цепью: Валин, Лейцие и изоЛейцин. О характере белкового обмена в мышцах можно судить по белку Миоглобину: больше всего его в сердечной мышце.

Низкомолекулярные специфические вещества мышц: ЭКСТАКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА.

1. На первом месте стоят нуклеотиды – адениновые нуклеотиды (АТР, АДР, АМР). На 1 грамм сырой мышечной ткани это соотношение АТР:АДР:АМР = 5:1:1. Всех аденилатов в организме всего 7 мМоль. Без метаболизма сокращение мышцы не возможно!

2. Производные АК – всё это дипептиды!

® КреатинФомфат.

® Карназин представляет собой БетаАланилГистидин (СХЕМА 1).

® Ансерин (Анзерин) – СХЕМА 2.

В утомлённой мышце добавление этих дипептидов вызывает «второе дыхание».

ОБЩАЯ СХЕМА 3.

Нарушения обмена мышц.

1. Миодистрофии – это состояния при которых резко снижается содержание белков Мифибрил (Актина, Миозина и пр.), но при этом масса самой мышцы может сохраняться за счёт увеличения содержания белков стромы и саркоплазмы. Отсюда: криатинурия, изменения ферментов (КреатинФосфоКиназа: КФК, ТрансАминазы, ЛактатДеГидрогиназы). Чаще всего все миодистрофии – это наследственно обусловленные заболевания.

® Миодистрофия Дюшена: наблюдается патология формирования коллагена.

® Миодистрофия Мак Ардля: резко снижена активность Фосфорилазы.

® Миастения: наблюдается нарушение нервно-мышечной передачи.

2. Нарушения обмена в сердечной мышце.

Особенности химического состава миокарда:

® Поперечнополосатая мышца: АТР = 4.5-5. Белок = 30-35. ФЛ = 0.85%.

® Сердечная мышца: АТР = 2.6. Белок = 10-15. ФЛ = 1.5%.

® Гладкая мышца: АТР = 1.4. Белок = 18-20. ФЛ = 0.75%.

Главный вид метаболизма в сердечной ткани – аэробный. Отсюда: главные источники энергии здесь – жирные кислоты, значит, в ситуации когда нарушается кровоснабжение миокарда, происходит ишемия или инфаркт миокарда – при недостатке кислорода сразу резко заметно снижается уровень АТР. Происходит закисление тканей ® распад тканей. Происходит появление во внеклеточной жидкости, а следом в крови, продуктов распада. Для ранней диагностике инфаркта миокарда, судят по изменению активности ферментов: КФК, АСТ, ЛДГ, ЛДГ1,2.

Изоферменты чаще всего – это четвертичные белки, самый простой из них ЛДГ (ЛактатДеГидроГиназа). ЛДГ присутствует в организме во всех органах: Н – в сердечной мышце, М – в скелетной мускулатуре. СХЕМА 4.

	Начало появления	Максимальная активность	Возвращение к норме	Степень активации
КФК	2-4 часа	12-24 часа	1-4 день	50 раз
АСТ	6-12 часа	24-36 часа	3-5 день	15-30 раз
ЛДГ	12-24 часа	36-72 часа	10-12 день	20 раз
ЛДГ1,2	6-12 часа	24-36 часа	2-3 недели	20 раз

МОДУЛЬ «СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ».

БИОХИМИЯ ЗРИТЕЛЬНОГО АППАРАТА.

Химический состав. СХЕМА 1. Диски представляют собой мембранно-ограниченные структуры, образуются эти диски из наружной мембраны.

Родопсин – трансмембанный белок, масса = 38 кДальтон, сложный белок: белковая часть – Опсин, не белковая или простетическая группа – Хромохор, 11-цис-ретиналь. Этот альдегид присоединяется к белку ковалентной связью между эпсилон-Аминогруппой Лизина и 11-цис-ретиналью. Родопсин – это разные белковые молекулы, Опсины отличаются и за счёт этого образуются 4 разновидности Родопсина. СХЕМА 2.

Люди у которых отсутствует одна из форм Родопсина, называют дихроматы.

Заболевания, приводящие к появлению дихроматии, наследственно обусловлены, ген находится в Х-хромосоме (зелёная и красная формы; синий – в 7 хромосоме), поэтому недостаток этого гена чаще всего проявляется у мужчин.

Простетическая группа 11-цис-ретиналь – это производное витамина А. СХЕМА 3.

Природным источником этого соединения является витамин А.

Свет вызывает изомеризацию 11-цис-ретиналя полностью трансформ. Таким образом, поглощенный фотон света, вызывает перемещение атомов. При этом перемещении происходят изменения спектральных свойств родопсина. СХЕМА 4.

Образование нервного импульса.

В среднем в клетке 1000 дисков, и в каждом диске до 30000 молекул Родопсина. Диски образуются в течении всей жизни и перемещаются от основания клетки к её периферии, где отщепляются и фагоцитируются лишь близ лежащими клетками пигментного эпителия. Мембрана дисков содержит очень много ненасыщенных жирных кислот (до 6 двойных связей) – из-за этого мембрана будет более текучая и жидкая. В мембранах дисков практически нет холестерина. В темноте мембрана наружного сегмента палочки имеет открытые натриевые каналы. Натрий поступает внутрь, проходит мимо всех дисков, и выводится при помощи натрий-калиевого насоса в области внутреннего сегмента. СХЕМА 5. Этот медиатор – тормозной! Свет блокирует натриевые каналы, и на свету они закрываются; прекращается деполяризация мембраны и выделение тормозного медиатора, за счёт чего генерируется ПД. В передаче внутриклеточного импульса, кроме ионов Натрия, будут ещё ионы Кальция и АМР. СХЕМА 6. Снижение концентрации СГМФ вызывает закрытие натриевых каналов. Адаптация к яркости света осуществляется за счёт изменения внутриклеточной концентрации Кальция.