Стрессовый гормон адреналин. Гормоны регулируют работу ферментов.

 


 

 

Трусливый заяц и "стрессовый гормон" адреналин.

Говорят, что зайцы трусливы от природы. Между тем поведение зайца - трусишки оптимально соответствует его возможностям в борьбе за существование. Неожиданно вспугнутый собакой или лисой он просто должен как более слабый молниеносно пуститься наутек. В момент опасности его организм мобилизует все резервы сил. Часто можно слышать также рассказы о людях, которые в критических ситуациях "превзошли самих себя" и показали такие физические результаты, которые им самим в обычных условиях показались бы фантастическими. У спортсмена, приготовившегося к бегу на 100-метровую дистанцию, в момент старта в течение нескольких секунд в сто раз ускоряются энергодающие процессы, чтобы привести мышцы в движение.

Во всех этих стрессовых ситуациях по команде нервной системы происходит выброс гормонов в кровь. Особую роль при этом играет синтезируемый в мозговом слое надпочечников адреналин, который поступает в кровь в стрессовых ситуациях. При раздражении и страхе содержание адреналина в крови повышается. Кстати, живущие в густо населенных районах зайцы, подвергающиеся более продолжительным стрессам, должны иметь большие по размеру надпочечники, чем их сородичи, живущие в более спокойных местностях. Адреналин не только повышает кровяное давление и ускоряет частоту сердечных сокращений ("ритм галопа"), но и прежде всего мобилизует резервы сахара в организме - повышается содержание глюкозы в крови.

Глюкоза накапливается в организме (главным образом в печени и мышцах) в виде гликогена - линейного полисахарида, состоящего из глюкозных остатков. Одна молекула гликогена содержит примерно 10000 молекул глюкозы. Расщепление гликогена катализируется гликогенфосфорилазой. По мере необходимости она расщепляет гликоген до глюкозы.

Как же может находящийся в крови гормон, такой, как адреналин, регулировать работу фермента в клетке, а именно гликогенфосфорилазы? Сам адреналин вообще не попадает в клетки печени и мышц. Гормон связывается, на клеточной по верхности по принципу "ключа и замка" с белком, который он "узнает" (белком-рецептором). В результате связывания адреналина активируется фермент аденилатциклаза, которая соединяется с белком-рецептором и проникает внутрь клетки. Механизм активации фермента адреналином до конца еще неясен. Аденилатциклаза превращает носитель энергии в клетке аденозинтрифосфат (АТФ) в циклический аденозинмонофосфат (цАМФ). цАМФ выполняет роль вещества - посредника.

С образованием цАМФ приходит в движение лавина реакций, нарастающая как снежный ком. Активируется протеинкиназа, переносящая фосфатные группы от АТФ на другие ферменты. Таким образом, химически превращенные ферменты меняют свою активность: одни из них активируются присоединенными фосфатными группами, а другие, наоборот, ингибируются. Протеинкиназа выполняет двойную функцию. Она инактивирует фермент (гликогенсинтетазу), регулирующий новообразование гликогена из глюкозы в клетках печени. Одновременно, однако, протеинкиназа активирует до того неактивную киназу фосфорилазы. Последняя активирует далее (также путем переноса фосфатных групп) прежде неактивную гликоген -фосфорилазу, которая отщепляет, наконец, глюкозные остатки от гликогена.

Следовательно, благодаря целесообразному взаимосогласованию прямых и обратных химических реакций под действием протеинкиназ, активированных большими количествами цАМФ, появившимися под влиянием адреналина, происходит, с одной стороны, ускорение расщепления гликогена до глюкозы, а с другой - подавление новообразования гликогена из нее. В конечном счете резко повышается концентрация глюкозы в крови.

действие адреналина - ферментативный каскад На рис. 14 изображены все ступени этого сложного процесса. По аналогии с водопадами весь процесс часто называют ферментативным каскадом. При этом каждый предыдущий фермент активирует гораздо большее число последующих. Тем самым происходит лавинное нарастание числа активированных ферментов, так что в конце концов получается, что одна - единственная молекула адреналина активирует несколько тысяч молекул фосфорилазы, которые в свою очередь в течение нескольких секунд "высвобождают" около 3 млн. молекул глюкозы. Следовательно, смысл и цель ферментативного каскада состоят в молниеносном усилении крайне слабого сигнала в миллионы раз.

При затухании стрессовой ситуации прекращается поступление адреналина в кровь. цАМФ ферментативно расщепляется, и все ферменты после отщепления фосфатных групп вновь возвращаются в исходное состояние. Глюкоза опять переводится в свою запасную форму - гликоген. Концентрация глюкозы в крови и клетке снижается и нормализуется. Между прочим, одна из причин возбуждающего действия на организм кофе и чая состоит в том, что кофеин и теофиллин подавляют фосфодиэстеразу, фермент, расщепляющий цАМФ, и тем самым продлевают или усиливают стимулирующее действие адреналина.

По-видимому, "неторопливое" образование ферментов первоначально в виде неактивных предшественников, а затем по мере надобности их молниеносная активация в результате химических изменений - это широко распространенный у живых существ регуляторный принцип. Так образуются пищеварительные ферменты в клетках слизистой оболочки желудка и поджелудочной железы. Поскольку они могут стать очень опасными для своих "материнских клеток", пищеварительные ферменты синтезируются в неактивной форме (проферменты, зимогены). защита слизистых оболочек от ферментов Для этого при их синтезе на рибосомах "навешиваются" дополнительные звенья белковой цепи, которые маскируют активный центр. Лишь после того, как фермент покинет место синтеза, они отщепляются в желудке или кишечнике под действием других ферментов. Тогда может образовываться активный центр (рис. 16). С помощью такой "уловки", с одной стороны, клетки слизистой желудка и поджелудочной железы защищают себя от собственных "высоковзрывоопасных" продуктов, а с другой стороны, исключается возможность того, чтобы ферменты сразу после своего "рождения" "зверски сгрызли" друг друга.

Предыдущая     Следующая

Вернуться на главную

загрузка...

Для чего нужны витамины.
Для чего нужны микроэлементы.
Ферменты, яды и лекарства.
Ферменты, сульфамиды и антибиотики.
Как действуют нервно-паралитические газы.
Подвижное равновесие живой клетки.
Стрессовый гормон адреналин.
Регуляторные ферменты.
Почему нельзя пить спиртное во время приема лекарств.
Накопление вредных веществ в организме человека.
Превращение безвредных веществ в ядовитые (мутагенные).
Алкоголь и ферменты печени.
Диагностика - ферменты, тест-полоски.
Использование ферментов в терапии.
Ферменты и гемофилия.


 

Новое на сайте:
Серия статей о анализах крови, мочи, кала
Серия статей по биохимии крови
Серия статей о шейном остеохондрозе
Комплекс утренней зарядки
Простатит
Нефрит