14. Сравните механизм действия пептидных и стероидных гормонов. Что общего в механизме их действия и чем они отличаются?
Молекулу гормона обычно называют первичным посредником регуляторного эффекта, или лигандом. Молекулы большинства гормонов связываются со специфическими для них рецепторами плазматических мембран клеток мишеней, образуя лиганд-рецепторный комплекс. Для пептидных, белковых гормонов и катехоламинов его образование является основным начальным звеном механизма действия и приводит к активации мембранных ферментов и образованию различных вторичных посредников гормонального регуляторного эффекта, реализующих свое действие в цитоплазме, органоидах и ядре клетки. Среди ферментов, активируемых лиганд-рецептор-ным комплексом, описаны: аденилатциклаза, гуанилатциклаза, фосфолипа-зы С, D и А2, тирозинкиназы, фосфаттирозинфосфатазы, фосфоинозитид-3-ОН-киназа, серинтреонин-киназа, синтаза N0 и др.
Вторичными посредниками, образующимися под влиянием этих мембранных ферментов, являются: 1) циклический аденозинмонофосфат (цАМФ); 2) циклический гуано зинмонофосфат (цГМФ); 3) инозитол-3-фосфат (ИФЗ); 4) диацилглицерол; 5) олиго (А) (2,5-олигоизоаденилат); 6) Са2+ {ионизированный кальций); 7) фосфатидная кислота; 8) циклическая аденозиндифосфатрибоза; 9) N0 (оксид азота). Многие гормоны, образуя лиганд-рецепторные комплексы, вызывают активацию одновременно нескольких мембранных ферментов и, соответственно, вторичных посредников.
Механизм действия стероидных (жирорастворимых) гормонов
· Проникновение стероида (С) в клетку
· Образование комплекса СР. Все Р стероидных гормонов представляют собой глобулярные белки примерно одинакового размера, с очень высоким сродством связывающие гормоны
· Трансформация СР в форму, способную связываться ядерными акцепторами [СР] Любая клетка содержит всю генетическую информацию. Однако при специализации клетки большая часть ДНК лишается возможности быть матрицей для синтеза иРНК. Это достигается путем сворачивания вокруг белков гистонов, что ведет к препятствию транскрипции. В связи с этим генетический материал клетки можно разделить на ДНК 3-х видов:
1.транскрипционно неактивная
2.постоянно экспрессируемая
3.индуцируемая гормонами или другими сигнальными молекулами.
· Связывание [СР] с хроматиновым акцептором.
· Следует отметить, что этот этап действия С полностью не изучен и имеет ряд спорных моментов. Считается что [СР] взаимодействует со специфическими участками ДНК так, что это дает возможность РНК-полимеразе вступить в контакт к определенным доменам ДНК.
Интересным является опыт, который показал, что период полужизни иРНК при стимуляции гормоном увеличивается. Это приводит к многим противоречиям: становится непонятно ¾ увеличение количества иРНК свидетельствует, о том что [СР] повышает скорость транскрипции или увеличивает период полужизни иРНК; в то же время увеличение полужизни иРНК объясняется наличием большого числа рибосом в гормон-стимулированной клетке, которые стабилизируют иРНК или другим действием [СР] неизвестным для нас на сегодняшний момент.
· Избирательная инициация транскрипции специфических иРНК; координированный синтез тРНК и рРНК
Можно полагать, что основной эффект [СР] состоит в разрыхлении конденсированного хроматина, что ведет к открыванию доступа к нему молекул РНК-полимеразы. Повышение количества иРНК приводит к увеличению синтеза тРНК и рРНК.
· Процессинг первичных РНК
· Транспорт мРНК в цитоплазму
· Синтез белка
· Посттрансляционная модификация белка
Тема 9. Биохимическая характеристика тренированного организма.
Питание спортсменов.
1. Перечислите основные составляющие продуктов питания.
При занятиях спортом исчерпание запасов гликогена может вызвать утомление и плохое выполнение упражнений.Большое содержание углеводов в питании является частью здорового дневного режима, а употребление углеводов вскоре после тренировок максимально способствует восстановлению сил.
Белки - основа живой материи, строительный материал для всех органов тела,мышечной системы, костной ткани,сухожилий и связок.Они состоят из более простых веществ,которые называются аминокислотами.Некоторые аминокислоты вырабатывает сам организм, остальные поступают вместе с пищей.Белки могут быть животного происхождения: в большом количестве они содержатся в мясе, рыбе, сырых яйцах и молочных продуктах.
Белки растительного происхождения содержатся в сое, миндале, орехах,в цельных зернах злаковых культур, в бобовых - в фасоли. чечевице и т.д.
Белковые продукты растительного происхождения не могут обеспечить наш организм всеми необходимыми ему аминокислотами. Поэтому нужно употреблять растительный белок наравне с животным.
Дефицит белка может вызвать самые серьезные последствия: дряблость мышц, снижение иммунитета, увядание кожи и т.д.
Если потребление белков(протеинов) слишком велико, а физические нагрузки недостаточны,то белки накапливаются в организме и трансформируются в мочевую кислоту, вызывающую подагру(это относится, прежде всего, к пуриновым основаниям, содержащимся в мясе и рыбе, точнее - не в мышцах, а в субпродуктах - почках, печени, которые переходят при варке в бульон)
Белок - не особенно полезный источник энергии. При ращеплении белков получается менее 10% энергии, используемой на тренировках. Спортсменам необходимо всего лишь 1 - 2 г белка на 1кг веса тела в день, людям, ведущим активный образ жизни достаточно 40 - 60г в день. Для образования тканей необходимо ограниченное количество протеина.Излишек белка способствует накоплению жира.
Если общее потребление углеводов недостаточно, то организм переключается на белки для производства энергии, вместо того чтобы использовать их для основной задачи - образования тканей. В этом случае тело начинает терять мышечную массу.
Жиры представляют собой наиболее концентрированный источник энергии из всех пищевых веществ. Кроме того, жиры(а точнее - липиды) входят в состав клеточных мембран и участвуют в разнообразных процессах, происходящих в клетке. Жиры можно разделить на насыщеннее и ненасыщенные( в свою очередь - полиненасыщенные и мононенасыщенные).
Насыщенные жирные кислоты (жир говядины, свинины, баранины, птицы, молочных продуктов, кокосового и пальмового масла. маргарина,шоколада)имеют тенденцию увеличивать уровень холестерина в крови. Насыщенные жирные кислоты должны обеспечивать не более10% от дневного потребления калорий.
Полиненасыщенные жиры содержатся в кукурузе, хлопчатнике, сое, подсолнечнике и в рыбе.
Мононенасыщенные жиры находятся в авокадо, оливковом масле, арахисовом, рапсовом масле и большинстве орехов.
Жиры должны обеспечивать от10 до 30% дневного потребления калорий.
Потребление слишком малого количества жиров создает для спортсмена другие проблемы, главным образом неадекватное потребление калорий. Избыток жиров приводит к нарушению обмена холестерина, усиливаются свертывающие свойства крови, возникают условия, способствующие развитию ожирения, желчекаменной болезни,атеросклероза.Избыток полиненасыщенных жирных кислот приводит к заболеваниям почек и печени. Некоторое количество жира уместно при каждом приеме пищи. Однако следует избегать избыточных количеств жаренной, жирной,маслянистой пищи,которая заполняет желудок, но оставляет организм без горючего.
Витамины - биологически активные вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности, которые не обеспечивают организм энергией, но необходимы для успешного обмена веществ.При полном отсутствии хотя бы одного из витаминов наступает нарушение обмена веществ и развивается авитаминоз. Недостаток витаминов вызывает гиповитаминоз,сопровождающийся также нарушением обмена веществ, но в меньшей степени. Гиповитаминозы могут возникать при неправильном питании человека и повышенном расходе витаминов, например, у спортсменов при напряженных тренировках. Согласно утверждению Американской медицинской ассоциации, здоровый мужчина или женщина. которая не является беременной или кормящей грудью, не нуждаются в витаминных добавках, пока они находятся на разнообразной диете.
Минеральные вещества - это строительный материал. Например,железо - для крови, кальций и фосфор - для костей,фтор для зубов. Однако они участвуют и во многих процессах обмена веществ - как, например, магний в сокращении мышц, калий и натрий в регулировании водного обмена.Они являются основной частью гормонов - как йод в секреции щитовидной железы. Важнейшие поставщики минеральных веществ - молоко и молочные продукты, мясо, цельное зерно, овощи и фрукты, бобовые и рыба. В отношении минеральных веществ также справедливо правило:лучше получать их через здоровое питание, чем по отдельности в виде медикаментов.
Добавки витаминов или минеральных веществ, превышающие рекомендованные нормы потребления, не улучшают выполнение упражнений у хорошо питающихся спортсменов.
Вода отвечает за регулирование температуры тела и предупреждение перегрева, осуществляет доставку витаминов, минеральных веществ по системе кровообращения. Источник - вода, соки, спортивные напитки.
2. Опишите роль белков в питании спортсменов.
Белки— это высокомолекулярные азотистые соединения, основная и обязательная часть всех организмов. Белки состоят из углерода, кислорода, водорода, фосфора, серы и азота— 16%., входящих в состав аминокислот — основных структурных компонентов белка, которые подразделяются на заменимые и незаменимые. Заменимые аминокислоты могут синтезироваться в организме, а незаменимые (валин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, триптофан, треонин, фенилаланин, аргинин и гистидин) — поступают только с пищей. Белки представляют собой полимерные молекулы в состав которых входит 20 различных аминокислот. Изменение числа аминокислотных остатков и последовательности их расположения в молекуле белка обеспечивает возможность образования громадного количества белков, отличающихся своими физико-химическими свойствами, структурной или функциональной ролью в организме.