Биохимия нервной ткани Химический состав мозга; липиды, белки. Нейропептиды и аминокислоты мозга. Особенности метаболизма мозга. Энергетический обмен, значение аэробного распада глюкозы. Роль глутаминовой кислоты. Функции нервной ткани поддерживает высокую электрическую активность и информационный обмен осуществляет регуляцию физиологических функций и поведения выраженную секреторную функцию (нейромедиаторы в синапсах и гормоны гипоталамуса). Липиды мозга. В сером веществе холестерол 22%, гликосфинголипиды 7,3%, глицерофосфолипиды 69,5%, сфингомиелин (сфингофосфолипиды) 6,9%, ТАГ отсутствует. В белом веществе холестерола 27,5%, гликосфинголипидов 26,4%, глицерофосфолипиды 45,9%, сфингомиелин 7,7%, ТАГ отсутствует. Жирные кислоты мозга длиннее обычных (вплоть до 24-х углеродов), в них бывает нечётное количество углеродов, а количество двойных связей в одной молекуле может достигать 6-ти. липиды формируют мембрану у клеток нервной ткани (структурная) гликолипиды: специфичность клеточной поверхности, транспорт образование межклеточных связей, адаптация зрелой НС изоляция (миелин) ионов, Белки мозга. Группа нейроспецифических кальций-связывающих белков. S-100 белок присутствует в глиальных клетках, регулирует проницаемость мембран нейронов для кальция, формируя память, проводимость сигнала между которыми существенно повышена во многом за счёт лучшей проницаемости мембран для кальция – чем больше кальция поступает в синапс, тем проще ему секретировать нейромедиатор. Синапсины регулируют секрецию нейромедиатора в синапсе через протеинкиназуС (эта протеинкиназа активируется комплексом кальцийкальмодулин, она включает экзоцитоз нейромедиатора в синапс, т.е. регулируя количество кальция в синапсе, мы регулируем активность ПК-С, а с ней регулируем и уровень экзоцитоза/секреции нейромедиатора в синапс). Кальций-связывающие белки управляют потоками кальция, который является необходимым участником синаптической передачи, с помощью которой нейроны взаимодействуют друг с другом. Группа сократительных и цитоскелетных белков мозга. Альфа- и бетанейротубулины придаёт нейронам возможность менять форму. Нейростенин обеспечивает движение цитоплазмы в аксонах (аксоплазма), что важно для транспорта некоторых веществ. Кинезины берут на себя везикулу с какимнибудь веществом, цепляются к микротрубочкам, которые идут вдоль отростка, и тащут эти везикулы по отростку, идя по микротрубочкам, как по рельсам, расходуя АТФ Динеины делают то же, что кинезины, только кинезины идут от тела к отросткам, а динеины от отростков к телу. В общем эти белки отвечают за движение в нейроне, помогая ему менять форму и осуществляя очень эффективный транспорт, что очень важно для нейрона Нейроспецифические белки, которые характерны глиальным клеткам. Так как они специфичны, они являются маркёрами. Примеры. Альфа-2-гликопротеин – маркёр астроцитов. Глиальный фибрилярный кислый протеин – маркёр нейроглиальных опухолей. Группа секреторных белков мозга. Нейрофизины переносят гормоны нейрогипофиза. Нейтротрофины снаружи нейронов поддерживают их пластичность. Группа белков миелиновых оболочек. Гидрофобный протеолипидный белок придаётт стабильность мембранам, из которых состоит миелиновая оболочка. Нейроспецифические ферменты-маркёры (если в крови, разрушение нервной ткани и гематоэнцефалического барьера). Нейроспецифическая енолаза – маркёр нейробластом. Арилсульфатаза МВ изоформа, креатинфосфокиназа ВВ, лактатдегидрогеназа-1,2 – энцефалопатии. Пептиды мозга. В мозге пептиды выполняют в основном регуляторную функцию. Гипоталамус вырабатывает гормоны пептидной природы – либерины (активируют синтез и секрецию гормонов гипофиза) и статины (ингибируют синтез и секрецию гормонов гипофиза), помимо этого гипоталамус вырабатывает такие пептидные гормоны, как вазопрессин (улучшает память, понижает диурез) и окситоцин (повышает тонус в матке и лактацию, ухудшает память), они синтезируются в гипоталамусе, но секретируются в нейрогипофизе (спускаются в гипофиз из таламуса по аксонам секреторных нейронов). В разных отделах мозга вырабатываются эндорфины (альфа, бета, гамма) и энкифалины, которые выступают эффекторами антиноциоцептивной системы (подавляют лишнюю боль), приносят удовольствие. Нейропептид-Y повышает тонус гладкомышечных клеток, понижает аппетит, регулирует сексуальное поведение. Дельта-сон индуцирующий пептид перестраивает работу мозга так, чтобы у того наблюдался дельта-ритм на ЭЭГ. Холицистокинин-8 понижает аппетит, повышает страх. Вещество Р является нейромедиатором и активатором воспаления. Нейротензин понижает боль, АД, температуру тела. Бомбезин понижает температуру тела. Натрийуретический гормон понижает реабсорбцию натрия в почках, выводя его и часть воды из организма, что понижает объём циркулирующей крови и снижает АД. Эндозепины отрицательно регулируют ГАМК-рецепторы. Основные аминокислоты мозга. Глицин, глутамин, глутаминовая кислота, ГАМК, аспартат, N-ацетиласпартат, таурин. Аминокислоты в основном выступают в роли нейромедиаторов, например, ГАМК и глицн – тормозные нейромедиаторы. Таурин, функции: замедляет синаптическую передачу, активирует репарацию. Глутаминовая аминокислота: нужна для синтеза белка из неё синтезируется ГАМК возбуждающий нейромедиатор необходима для временного обезвреживания аммиака (превращается в глутамин) участие в трансдезаминировании энергетическая функция – если подействовать на неё глутаматдегидрогеназой, получится НАДН2 (3 АТФ) и альфа-кетоглутарат, который идет в ЦТК. Глицин-тормозной медиатор в спинном, промежуточном мозге. Углеводы. Низкое содержание глюкозы и гликогена. Концентрация глюкозы в 4 раза ниже, чем в крови. Содержание гликогена в 0 раз ниже, чем в скелетных мышцах. Метаболизм нервной ткани гемато-энцефалический барьер высокая скорость обменных процессов, особенно окислительных реакций потребление кислорода 25% от общего потребления всего организма, у детей до 4х лет-50% активный синтез митохондрий субстратная специфичность окислительных процессов (до 120 г глюкозы в сутки, 85%-в аэробных процессах, 15%-анаэробный гликолиз, синтез аминокислот, липидов) отсутствие значительных энергоресурсов при значительной скорости расходования. Число оборотов молекулы АТФ – 2500 в минуту. Особенности использования энергии: поддержание электрохимического градиента К и Na (75%) активный транспорт кальция синтез основных молекулярных структур мозга сокращение везикул и микротрубочек аксональный транспорт активный транспорт через ГЭБ По итогу: высокая интенсивность обмена, высокая чувствительность мозга к недостатку кислорода, необходимость постоянного притока субстратов окисления в мозг. Биохимия печени Распад гема. Образование и физико-химические свойства билирубина и билирубинглюкуронида. Пути метаболизма и выведения билирубина и других желчных пигментов. Диагностическое значение определения билирубина и других желчных пигментов в крови и моче. Общие представления о желтухе и ее вариантах (гемолитическая, обтурационная, паренхиматозная). Катаболизм гемоглобина. Процесс разрушения эритроцитов называется гемолизом, гемолитические органы замечают старые эритроциты по их повреждённым сиаловым кислотам. В селезёнке, лимфатических узлах, красный костный мозг, печень разрушаются эритроциты и выделяют большое количество гемоглобина. Биливердин (жёлтый) и непрямой билирубин (красно-жёлтый) являются желчными пигментами (в желчи они не присутствуют), водонерастворимыми и крайне токсичными (из-за своей гидрофобности они способны проникать сквозь мембраны всех клеток, встраиваться в структуру белка и ДНК, существенно нарушая их функцию, при этом отложение данных пигментов в тканях окрашивает их в жёлтый цвет). В гепатоцитах есть Z-белок и белок-лигандин, которые позволяют непрямому билирубину очень быстро попасть в гепатоциты. Дальше происходит конъюгация непрямого билирубина, в результате которой он превращается в прямой билирубин. За счёт того, что в составе прямого билирубина есть очень полярные молекулы глюкуроновой кислоты, он становится хорошо растворимым в воде (его легче вывести из организма), а потому и нетоксичным. Прямой билирубин выходит из печени активным транспортом и поступает с желчью в кишечник. Прямой билирубин в кишечнике под действием бактерий преобразуется в мезобилирубин, а затем в мезобилиноген, затем кишечная микрофлора превращает мезобилиноген в стеркобилиноген, а его в стеркобилин. Стеркобилин окрашивает кал в коричневый цвет. Однако мезобилиноген всасывается кишечником в кровь, после этого он попадает в печень, где разбирается до ди- и трипирролов, которые попадают в кровь, по ней идут в почки, а из почек попадают в мочу. В крови в норме содержится непрямой и прямой билирубин (в соотношении 3:1 соответственно), концентрация общего билирубина крови колеблится от 1,7 мкмоль/л до 17 микромоль/л. Помимо этого, в крови в следовых количествах оказывается мезобилиноген и стеркобилин. В моче в норме оказываются ди- и трипирролы, стеркобилин. Желтухи Надпечёночная или гемолитическая. Гемолитические органы вырабатывают непрямой билирубин, которого становится в несколько раз больше. Печень конъюгирует непрямой билирубин и превращает его в прямой, однако процесс конъюгации может ускориться на максимум на 25%, а гемолиз на 200%, поэтому получается такая ситуация, что печень не справляется со всем непрямым билирубином, он накапливается в организме. Концентрация непрямого билирубина подскакивает в крови, а прямого остаётся в норме – ключевой признак гемолитической желтухи. Поскольку прямого билирубина стало образовываться на 20% больше, то и в кишечник его поступает больше, а значит, больше стеркобилина в кале (кал темнеет) и больше ди- и трипирролов, стеркобилина в моче (темнеет моча). Прямой билирубин в крови в норме, поэтому в мочу он не проникает. Печёночная или паренхиматозная желтуха. Её вызывают различные заболевания самой печени, в результате чего весь метаболизм печени замедляется, поэтому печень, во-первых, не может конъюгировать весь непрямой билирубин (он накапливается, его уровень в крови растёт), вовторых, не весь прямой билирубин гепатоциты способны выводить из организма, поэтому он возвращается в кровь (в крови растёт уровень прямого билирубина). Ключевой признак паренхиматозной желтухи – повышение уровня в крови билирубина обоих типов. Так как меньше билирубина поступает в кишечник, в кале становится меньше стеркобилина – он светлеет. В мочу попадает меньше стеркобилина, ди- и трипирролов, зато в мочу начинает поступать прямой билирубин), поэтому цвет мочи как бы несущественно меняется. Подпечёночная или механическая желтуха. Она обусловлена закупоркой желчного протока. Т.е. гемолиз и печень в порядке, непрямой билирубин нормально вырабатывается и нормально конъюгируется – его уровень в крови в норме, а вот прямой билирубин чисто физически не может попасть в кишечник (проток забит), поэтому возвращается в кровь, где его концкентрация растёт. Ключевой признак данной желтухи – нормальный уровень в крови непрямого билирубина, но повышенный уровень прямого. В кишечник билирубин вообще не поступает, поэтому стеркобилина нет и кал вообще бесцветный (белый). В мочу не поступает стеркобилин, ди- и трипирролы, зато вдоволь поступает прямой билирубин, поэтому её цвет не сильно меняется. Антитоксическая функция печени. Характеристика несинтетической и синтетической стадий биотрансформации токсических соединений. Микросомальное и немикросомальное окисление. Реакции конъюгации. Печень обезвреживает собственные токсины (аммиак, непрямой билирубин, продукты гниения белков) и ксенобиотики – это чужеродные вещества, не используемые в нашем организме для получения энергии или синтетических процессов. Т.е. ксенобиотики попадают в наш организм извне и не включаются в метаболизм, часто они бывают токсичными. Классификация ксенобиотиков по растворимости Растворимые могут легко выводиться почками Нерастворимые задерживаются в крови, оседают в тканях Классификация по происхождению, выделяют три крупных группы: инфекционные, неинфекционные, пищевые. Инфекционные – продукты жизнидеятельности различных чужеродных организмов вроде вирусов, бактерий, грибка, простейших. Неинфекционные подразделяются на косметические, бытовую химию и фармацевтические препараты. Пищевые подразделяются на животные, растительные, грибные. Обезвреживание. Первый этап-окисление, восстановление или гидролиз, при таких изменениях ксенобиотик чаще всего теряет свою биологическую активность/токсичность. Из перечисленных методов самый популярный – окисление, которое чаще всего подразумевает создание на молекуле гидроксильной группы. Микросомальное окисление функционирует за счёт двух ферментативных систем. Первая – на основе цитохрома P450, а вторая на основе цитохрома b5. 1. Фермент NADPH2-цитохром-P450-редуктаза забирает электроны у НАДФН2, переносит на ФАД, а с того на ФМН, а с ФМН на железо в составе цитохрома P450 (имеет заряд +3, но получает отрицательный электрон, поэтому заряд падает до +2). Цитохром P450 является ферментом, который берёт молекулу кислорода, разрывает её на два атома, одному атому он отдаст электроны от НАДФН2, чтобы атом приобрёл заряд -2, присоединил протоны и превратился в воду, а второй атом кислорода просто встроится в молекулу ксенобиотика и образует гидроксильную группу. 2. NADH2-цитохром-b5-редуктаза забирает электроны у НАДН2, переносит их на ФАД, а с ФАД на сам цитохром, а именно, на железо в его составе. После этого обычно цитохром b5 передаёт электроны нацитохром P450, а тот делает уже известную реакцию, но цитохром b5 тоже может самостоятельно участвовать в окислении, например, при синтезе ненасыщенных жирных кислот. Однако же в основном непосредтвенное окисление осуществлет цитохром P450. Данный цитохром является важнейшим элементом детоксикационной системы, потому что он окисляет большинство ксенобиотиков и позволяет им вступать в конъюгацию за счёт новообразованной гидроксильной группы. Некоторые ксенобиотики активируют синтез цитохрома P450, например, барбитураты, полициклические ароматические углеводороды, спирты, кетоны, некоторые стероиды. = привыкание к препарату (не зависимость). Ингибиторы цитохрома P450: фенобарбитал и ионы тяжёлых металлов в высокой концентрации. Значение печени в обороте препаратов печень обезвреживает и выводит многие препараты может обусловливать привыкание к препаратам может осуществлять биоактивацию препаратов (имипрамин, лишаясь метильной группы, превращается в дезметилимипрамин (антидепрессант), а ипразид (антидепрессант), лишаясь изопропильного участка, превращается в изониазид (противотуберкулёзный препарат) может расщеплять некоторые малотоксичные препараты на вещества, которые обладают куда большей токсичностью, чем исходное Второй этап – конъюгация – присоединение к ксенобиотику очень полярных молекул (глюкуроновая кислота, серная, глутатион, таурин, глицин) либо метилирование/ацетилирование для некоторых видов ксенобиотиков, которые будучи гидрофильными всё равно остаются токсичными. Полярные молекулы-конъюганты обычно присоединяются через гидроксильную группу, которая образуется в первом этапе. Для малополярных молекул, которые получили гидроксильную группу после микросомального окисления, предусмотрено присоединение особо полярных молекул для снижения токсичности и увеличения полярности для более эффективного выведения из организма, такими высокополярными молекулами являются глюкуроновая кислота, серная кислота, глютатион, таурин, глицин. Первый случай – присоединение глюкуроновой кислоты с помощью УДФ-глюкуроновой кислоты и УДФглюкуронилтрансферазы. Второй случай – присоединение сульфата с помощью фосфо-аденазин-фосфо-сульфата ФАФС и сульфатрансферазы. Третий случай предполагает разрыв молекулы ксенобиотика с помощью глутатиона и его попутное присоединение. Если же ксенобиотик гидрофилен, но токсичен, то можно метилировать или ацетилировать для снижения токсичности. Два этапа обезвреживания приводят к потере токсичности и увеличению гидрофильности, последнее способствует лучшему выведению ксенотиотика из организма. Биохимия соединительной и мышечной ткани Протеогликаны соединительной ткани как сложные белково-углеводные комплексы. Принципиальное строение небелковых компонентов протеогликанов гликозамингликанов, их функции. Возрастные изменения метаболизма соединительной ткани при старении. Межклеточное вещесвто можно разделить на основное вещество и волокна. Основное вещество формирует студнеобразную среду для клеток, оно состоит из воды, минералов, гликозамингликанов и протеогликанов. ГАГ входят в состав сложных белков, которые называются ПРОТЕОГЛИКАНАМИ. ГАГ составляют в протеогликанах 95% их веса. Остальные 5% веса - это белок. Белковый и небелковый компоненты в протеогликанах связаны прочными, ковалентными связями. Белковый компонент - это особый COR-белок. К нему при помощи трисахаридов присоединяются ГАГ. 1 молекула COR-белка может присоединить до 100 ГАГ. В клетке протеогликаны связаны с гиалуроновой кислотой. Образуется сложный надмолекулярный комплекс. В его составе: гиалуроновая кислота, особые связующие белки, а также протеогликаны. Упругие цепи ГАГ в составе протеогликанов образуют образуют макромолекулярные сетчатые структуры. Углеводы по своему строению являются гетерополисахаридами ГЛЮКОЗОАМИНОГЛИКАНЫ (ГАГ). Эти гетерополисахариды построены из дисахаридных единиц, которые и являются их мономерами. Мономеры различных ГАГ построены по одному принципу. Во первых, в их состав входят гексуроновые кислоты: бета-D-глюкуроновая кислота, бета-L-идуроновая кислота. В некоторых ГАГ вместо бета-D-глюкуроновой кислоты встречается бета-D-галактоза: Вторым компонентом мономера ГАГ является амин. Гексозамины представлены глюкозамином и галактозамином, а чаще их ацетильными производными: бета-D-Nацетилглюкозамином, бета-D-N-ацетилгалактозамином: В составе мономера гексуроновая кислота и гексозамин соединяются 1,3-бетагликозидной связью. Исключение - гепарин (у него 1,3-альфа-гликозидная связь). Между мономерами 1,4-бета-гликозидная связь (гепарин - 1,4-альфа-гликозидная связь) (смотрите рисунок). Различаются ГАГ строением мономеров, их количеством, связями между ними. По строению мономеров различают 7 типов ГАГ: 1. Гиалуроновая кислота 2. Хондроитин-4-сульфат 3. Хондроитин-6-сульфат 4. Дерматансульфат 5. Кератансульфат 6. Гепарансульфат 7. Гепарин Важнейшие белки межклеточного матрикса: коллаген, эластин. Посттрансляционные изменения коллагена, образование фибриллярных структур. Участие витамина С в синтезе коллагена. Коллагеновые волокна. специфичны для соединительной ткани, выполняет структурную функцию – это очень прочные на разрыв волокна, они нерастяжимы у коллагена есть 19 типов, т.е. он специфичен для разных типов соединительной ткани и конкретных органов Коллагеновый белок состоит из 3-х 236 альфа цепей, скрученных в тройную спираль. В витке альфа-спирали альфа цепи 3, это обусловлено особенностями химического состава. В цепях коллагена каждая третья аминокислота – глицин, 25% пролина и 4гидроксипролина, 11% аланина, присутствует 5-гидроксилизин. У коллагена спираль формируется из-за стерического (пространственного) отталкивания пролинов друг от друга. А вот альфа-цепи образуют тройную спираль (три полипептида, закрученные в альфа-спирали, образуют тройную спираль, закручиваясь друг вокруг друга) за счёт водородных связей друг между другом. Синтез коллагена и сборка коллагеновых фибрилл. Коллаген синтезируется в фибробластах в виде высокомолекулярного предшественника – проколлагена. Сначала синтезируется полипептидная цепь, к ней тут же подходят пролил-4-гидроксилазы, которые делают гидроксипролин и лизил-5- гидроксилазы, которые делают гидроксилизин (связывает коллаген в фибриллу ковалентными связями), оба фермента используют для реакции косубстрат витамин С (аскорбиновая кислота). На этапах синтеза коллагена после включения пролина и лизина в полипептидную цепь происходит их гидроксилирование (специфично для молекулы коллагена). Образование гидроксипролила и гидроксилизила катализируют железосодержащие ферменты — пролилгидроксилаза и лизилгидроксилаза, их кофактор — аскорбиновая кислота. Гидроксилирование аминокислот является диоксигеназной реакцией, т.е. молекула кислорода одновременно окисляет два субстрата (аминокислоту и a-кетоглутарат): В результате реакции образуются оксипролин и сукцинат (в молекулу которого включён второй атом кислорода из молекулы О2) и выделяется СО2. Реакция высокоспецифична – остатки пролина и лизина подвергаются гидроксилированию, если они расположены со стороны аминогруппы глицинового остатка. Аскорбиновая кислота работает как восстановительный агент, благодаря которому железо в активном центре фермента сохраняется в форме Fe2+. При недостатке витамина С синтез коллагена нарушается, возникает непрочность коллагеновых волокон, кровоточивость десен, расшатывание зубов (проявления цинги). Расшатывание зубов обусловлено, главным образом, недогидроксилированием вновь синтезированного коллагена периодонтальной связки. Такой коллаген плохо агрегирует. Цепи начинают сворачиваться в альфа-спирали, после чего происходит гликозилирование пептидов для большей гидрофильности. Гликозилированные пептиды, свернувшиеся в альфа-спирали, начинают скручиваться в спирали из трёх пептидов, однако пептиды имеют избыточные участки цепей (пептид слишком длинный), это не даёт коллагену полимеризоваться в клетке. Коллаген выходит из клетки, ферменты ограниченным протеолизом убирают избыточные участки цепей, коллаген начинает полимеризоваться, при этом коллагены связываются друг с другом ковалентными (очень прочными) связями, образованными соединением лизина с гидроксилизином, которое приводит к образованию шифовых оснований. Коллагены накладываются друг на друга со смещением на одну четверть длины. Итак, получается ковалентно сшитая фибрилла из кучи перекрученных жёстко связанных белков – это очень прочная структура, именно она делает соединительную ткань прочной и мало рвущейся. При разрушении коллагена часть гидроксипролина катаболизируется, а часть прям так выделяется с мочой, по количеству гидроксипролина в моче можно судить об уровне катаболизма коллагена, изменение которого может свидетельствовать о ряде болезней. Эластин, в его составе в основном гидрофобные аминокислоты (глицин, валин, аланин, пролин), нет постоянной вторичной и третичной структуры, у него несколько конформаций, постоянно сменяющих друг друга, за счёт такой подвижности белок обретает уникальное свойство – эластичность. Однако эластин имеет в своём составе много лизина, потому что его радикалы могут объединяться и образовывать ковалентные сшивки, чтобы единичные эластиновые белки объединялись в волокно. Эластиновые волокна придают соединительной ткани эластичность, т.е. она может растягиваться, а потом восстанавливать форму, т.е. она подвижна. Важнейшие белки миофибрилл: миозин, актин, тропомиозин, тропонин. Их молекулярная организация и роль в мышечном сокращении. Химизм мышечного сокращения и расслабления, роль ионов кальция в реализации этих процессов. Энергетическое обеспечение мышечного сокращения. Особенности сердечной мышцы. Миозин состоит из 6-ти протомеров: 2 тяжёлые цепи, 2 шарнирных участка, 2 головки. Актин, существует G-форма и F-форма, G-форма представлениа одиночными протомерами, а F-форма – это протомеры, объединённые в двойную спираль. На каждом протомере актина есть два участка связывания с другими актинами, что позволяет им полимеризоваться (для построения фибрилл), но есть и один центр для взаимодействия с миозином. Тропомиозин состоит из двух альфа-цепей (димер, олигомерный белок), тропомиозин полимеризуется в двойную спираль. Тропомиозин следует за актином и прикрывает его центры связывания с миозином – блокирует. Тропонин имеет 3 субъединицы (TnT, TnA, TnI), тропонин контролирует положение тропомиозина относительно актина. Механизм сокращения. Инициатором мышечного сокращения всегда является потенциал действия на цитоплазматической мембране, который возникает либо от нейрона в синапсе, либо от проводящей системы сердца. Потенциал действия распространяется по Т-системам, его регистрирует RYRрецептор, расположенный на СПР, он открывает канал для кальция, тот резво выходит в саркоплазму, попутно с этим в клетке активируется аденилатциклазная система, поэтому появляется цАМФ. В миофибрилле протомер тропонина TnI связывается с цАМФ, конформация тропонина меняется, TnC после этого может связаться с кальцием, что он и делает – конформация тропонина меняется ещё больше, это позволяет TnT подействовать на тропомиозин таким образом, чтобы тот сполз по актину в специальный желобок и открыл центры актина, предназначенные для связи с миозином. На головке миозина находится полугидролизованная АТФ, если центр актина открыт, головка миозина самопроизвольно к нему присоединяется – образуется актин-миозиновый мостик, АТФ гидролизуется, выделяется энергия, которая расходуется на изменение конформации шарнирного участка так, что угол между шарнирным участком и тяжёлой цепью уменьшается с 90 до 45, такое движение подтягивает миозин относительно актина. Чтобы мостик разрушился, на место АДФ должен встать АТФ, тогда мостик разрушается, миозин восстанавливает конформацию, угол восстанавливается, миозин сам остаётся на месте, а его головка оказывается напротив нового актина, цикл повторяется. Энергетическое обеспечение. В скелетной мускулатуре преобладает субстратное фосфорилирование (две реакции в гликогенолизе и гликолизе), а вот окислительного фосфорилирования почти нет, потому что для этого нужна ЦПЭ-в мышцах анаэробные условия креатинфосфокиназное фосфорилирование, если мышца долго прибывает в покое, а потом резко начинает работу, то ей срочно надо много АТФ, гликолизу и гликогенолизу потребуется время, чтобы запуститься и набрать обороты, т.е. они реагируют не мгновенно, а вот креатинфосфокиназное фосфорилирование включается мгновенно и работает, пока его не сменит субстратное фосфорилирование. когда источники энергии иссякают, но работа продолжается, то из безысходности мышцы прибегают к аденилаткиназному фосфорилированию: АДФ + АДФ = АТФ + АМФ. Кровоснабжение сердца– каждый кардиомиоцит контактирует с капилляром, кислорода много, поэтому сердце 24/7 на окислительном фосфорилировании, которое является самым продуктивным, хотя остальные методы сердцу тоже доступны, но они незначительны. Отличительные особенности кардиомиоцитов метаболизм в сердце иной, нежели в мышцах. Есть кислород, обмен аэробный, используются в основном жирные кислоты – бета-окисление – окислительное фосфорилирование значительно преобладает небольшие отличия в химическом составе – гликогена меньше, чем в мышцах, а вот креатинфосфата больше, АТФ по количеству меньше, но вот скорость оборота гораздо выше у сердца есть идентификационные ферменты, примеры: аспартатаминотрансфераза, креатинфосфокиназа MB, лактатдегидрогеназа-1,2, тропонин-Т (не фермент, но белок). Появление этих ферментов в крови свидетельствует о разрушении кардиомиоцитов, в результате которого белки и смогли оказаться в крови – обычно это признак инфаркта миокарда
