Биологический каталог




Основы биохимии. Том 3

Автор А.Уайт, Ф.Хендлер, Э.Смит, Р.Хилл, И.Леман

ты, фенолов, витаминов и тиоцианата. Сообщалось, что помимо амилазы в слюне имеются и другие ферменты, в частности фосфатаза и карбоангидраза. Значительные вариации, обнаруженные в составе слюны, вероятно, обусловлены различиями методов сбора слюны, характера воздействия, стимулирующего слюноотделение, и как следствие этого— различием скорости тока слюны.

34.10.2. Желудочные секреты

В желудок взрослого человека поступают секреты из протоков 10—30 миллионов желудочных желез. Железы, имеющие трубчатую формы, образованы клетками трех типов: мукозными клетками, расположенными у шейки железы, «главными» клетками тела железы и обкладочными, или пограничными, клетками. Обкладоч-ные клетки отсутствуют в железах пилорической и кардиальной частей желудка. Они расположены между главными клетками и позади них и связаны с просветом железы тонкими канальцами, проходящими между главными клетками. Сам каналец представляет собой конечный участок тонкой трубчатой сети протоков внутри обкладочных клеток. Когда обкладочные клетки находятся в покое, канальцы мало заметны, однако спустя несколько минут после стимуляции они становятся отчетливо заметными. Главные клетки вырабатывают и секретируют пепсиноген (разд. 21.1.1). Белки, поступающие с пищей, суспендированы в нейтральном или

1352

IV. ЖИДКАЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА

слабощелочном растворе, преобладающими ионами которого являются Na+, CI- и НСОз. Обкладочные клетки секретируют раствор 0,16 ? НС1 и 0,007 ? КО со следами других электролитов и с весьма незначительным количеством органических веществ; у человека эти клетки вырабатывают также внутренний фактор (разд. 32.5.3). Таким образом, [Н+] в желудке в 10е раз выше, чем в плазме. Если бы источником Н+, К+ и С1~ являлась плазма, то секреция 1 л такого раствора потребовала бы расходования по крайней мере 1500 кал при условии, что эффективность процесса равна 100%-

Источником иона С1~ является плазма. Далее, так как венозная кровь^ оттекающая от секретируюшего желудка, содержит больше НСО з и меньше С1~, чем артериальная кровь, суммарный процесс можно изобразить следующим образом:

NaCl -f- Н2С03 -*¦ NaHC03 плазма + НС1сеКретИруеА,ая

Так как спонтанно этот процесс идет справа налево, очевидно, что для его эффективного обращения затрачивается энергия, генерируемая в реакциях клеточного метаболизма. Однако несмотря на интенсивные исследования, точная природа механизма образования НС1 пока остается неизвестной. В настоящее время установлено, что 1) ингибиторы карбоангидразы значительно снижают секрецию, что указывает на возможную роль этого фермента в процессе секреции; 2) цианид, иодацетат и динитрофенол инги-бируют или выключают секрецию; 3) между «сторонами» слизистой оболочки имеется разность потенциалов; 4) обкладочные клетки содержат АТРазу, стимулируемую К+ и Mg2+, но нечувствительную к Na+ и уабаину. Это свидетельствует о том, что она не является АТРазой обычного электролитного насоса (гл. 11). Простейшая гипотеза предполагает, что механизм секреции сходен с механизмом транспорта протонов за счет АТР при функционировании АТРазы внутренней мембраны митохондрий (разд. 12.5).

Секреция обкладочных клеток стимулируется гистамином и группой гормонов гастринов, вырабатываемых слизистой пилори-ческой и привратниковой частей желудка. Четыре гастрина, каждый из которых вызывает секрецию обкладочных клеток, были выделены и оказались структурно сходными полипептидами. Один из них, из слизистой привратника желудка человека, является амидом 17-членного пептида; его аминокислотная последовательность приведена на рис. 34.3. Сульфатная форма этого гормона в 1700 раз более эффективна при стимуляции секреции кислоты слизистой желудка, чем гистамин (при одинаковой молярной концентрации). У половины молекул гастрина остаток Туг-12 образует эфир с сульфатом. Необычной является последовательность из пяти остатков глутаминовой кислоты. Стимулирующее действие этого гормона на секрецию кислоты в желудке обусловлено его

34. ВНЕКЛЕТОЧНЫЕ ЖИДКОСТИ

1353

so3h

7 10 I ?

?: Glu-Gly-Pro-Trp-Leu-Glu-Glu-Glu-Glu-Glu-Ala-Tyr-Gly-Trp-Mct-Asp-Plie-NH2

? ?? 20

Lys-Ala-Pro-Ser-Gly-Arg-Val-Ser-Met-lle-Lys-Asn-Leu-Gln-Ser-Leu-Asp-Pro-Ser-His-Arg-lle-Ser-Asp-

TL-

S03H

I 30 33

Arg-Asp-Tyr-Met-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH2

ТЯ: Pyr-Gln-Asp-Tyr-Thr-Gly-Trp-Met-Asp-Phe-NH,

1 10 20

TJZ: His-Ser-Asp-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Glu-Leu-Ser-Arg-Leu-Arg-Asp-Ser-Ala-Arg-Leu-Gln-Arg-Leu-Leu-

Gln-Gly-Leu-Val-NH2

1 10 20

¦ff: His-Ser-Asp-Ala-Val-Phe-Thr-Asp-Asn-Tyr-Thr-Arg-Leu-Arg-Lys-Gln-Met-Ala-Val-Lys-Lys^yr-Leu«

.28

•Asn-Ser-lle-Leu-Asn-NH2

¦ 1

1 10 20 22

ТС Phe-Val-Pro-lle-Phe-Thr-Tyr-Gly-Glu-Leu-Gln-Arg-Met-Gln-Glu-Lys-Glu-Arg-Asn-Lys-Gly-GIn

t 10 20

Tyr-Ala-Glu-Gly-Thr-Phe-lle-Ser-Asp-Tyr-Ser-lle-AlaMet-Asp-Lys-lle-Arg-Gln-Gln-Asp-Phe-Val-Asn-

Ж! 30 40 43

Trp-Leu-Leu-Ala-Gln-Gln-Lys-Gly-Lys-Lys-Ser-Asp-Trp-Lys-His-Asn-lle-Thr-GIn :

Рис. 34.3. Аминокислотные последовательности некоторых гормонов желудочно-кишечного тракта. Показанный на рисунке гастрин (17 остатков) также называю^ маленьким гастрином; известны еще три формы-—большой гастрин (34 остатка'), большой-большой гастрин (М 20 000) и минигастрин (14 остатков). Все они имеют одинаковую С-концевую тетрадекапептидную последовательность, и каждый существует в двух формах — несульфатированной и сульфатированной (по остат1 ку тирозина, шестому от С-конца). В экстрактах слизистой антральной части желудка преобладают более короткие формы, а в сыворотке — более длинные. Холе-цистокинин является 39-членным пептидом с амидированной концевой карбоксильной группой. Он также представлен двумя формами — несульфатирован-' ной и сульфатированной по остатку тирозина, занимающему 7-е положение от С-конца. Секретин и VIP (сосудисто-активный кишечный пептид) проявляют опре^ деленную степень гомологии между собой и с глюкагоном (гл. 46), который также имеется в слизистой кишечника. Аминокислотная последовательность мотили-на отличается от последовательности других гормонов кишечника. GIP (пептид; угнетающий секрецию желудка) имеет значительное структурное сходство с секретином, VIP и глюкагоиом (гл. 46). В церулеине, структура которого почти идентична С-концевой последовательности холецистокинина, остаток тирозина находится в сульфатированной форме. Руг — пирролидоновая группировка. / — гастрин; // — холецистокинин; ///— церулеин; IV — секретин; V — VIP; VI —

мотилин; VII — GIP.

1354

IV. ЖИДКАЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА

С-концевым тетрапептидамидным фрагментом, активность которого соответствует '/4 активности всей молекулы гормона (при одинаковых молярных концентрациях).

Образование гастрина угнетается секретином (рис. 34.3) —гормоном, вырабатываемым слизистой двенадцатиперстной кишки (см. ниже), и соматостатином — гормоном, секретируемым гипоталамусом (гл. 41 и 48) и присутствующим также в поджелудочной железе (гл. 46). Помимо действия на обкладочные клетки гастрин (или его концевой тетрапептидамнд) стимулирует также секрецию двух гормонов поджелудочной железы, а именно глю-кагона и инсулина (гл. 46). Фактически гастоин, секретин и глю-кагон действуют на одни и те же клетки-мишени, различаясь лишь относительной эффективностью. Так, все три гормона влияют на секреторную активность желудка, поджелудочной железы и тонкого кишечника. На ритмические сокращения последнего влияет также когерин — полипептид, секретируемый нейрогипофизом (гл. 48). Гастрин и холецистокинин стимулируют освобождение кальцитонина (гл. 43); кроме того, холецистокинин, подобно гаст-рину, увеличивает выделение глюкагона. Эти физиологические взаимосвязи между гормонами, образуемыми железами желудочно-кишечного тракта, служат примерами частичного «перекрывания» их структурных и биологических свойств, что, возможно, связано с «происхождением» этих молекул от общего предшественника (гл. 27).

Получены данные, свидетельствующие о существовании каскадного механизма регуляции секреции кислоты в желудке. В экспериментах на желудке крысы было обнаружено ингибирование действия гастрина актиномицином D и этионином; это позволяет предполагать, что гормон действует, стимулируя синтез РНК, а следовательно, и белка. Поскольку те же ингибиторы не влияют на действие гистамина (разд. 22.5.3.1), а активность гистидинде-карбоксилазы, образующей гистамин в слизистой желудка, стимулируется гастрином, предполагают, что гистамин является медиатором действия гастрина. Гистамин стимулирует активность аденилатциклазы в слизистой желудка и в других тканях. Известно, что сАМР активирует протеинкиназы, которые фосфорилируют в тканях-мишенях соответствующие ферменты или другие белки, изменяя таким образом их физиологическую активность. Обнаружено, что сАМР-зависимая киназа фосфорилирует малоактивный изофермент карбоангидразы, что приводит к увеличению его активности. Рис. 34.4 показывает предполагаемую схему регуляции секреции НС1 в желудке крысы.

Предполагаемый каскадный механизм л роль сАМР подтверждаются рядом экспериментальных наблюдений. Ингибиторы фосфодиэстеразы (кофеин, теофиллин и т. д.), которые повышают уровень сАМР, вызывают увеличение образования НС1. Было по-

34. ВНЕКЛЕТОЧНЫЕ ЖИДКОСТИ

1355

гастрин

(иНЭдиция)

гистийин

гистамин

АТР

-карбоангидраза

протеинкиназа

фосфврилированная карбоангиОраза

(обрамвание Н+, гпранспорт ионов и тЭ.)

на

Рис. 34.4. Предполагаемая схема многостадийной (каскадной) регуляции секреции НС1, осуществляемой гастрином в желудке крысы. [Salganic R. I., Bersimba-ev R. I., Argutinskaya S. F., Kiseleva ?. V., Khristolyubova N. В., Deribas V. I., Mol. Cell. Biochem., 12, 187 (1976).]

казано, что в мозге, легких, различных опухолях и других тканях гистамин стимулирует активность аденилатциклазы. И наоборот, антагонисты гистамина подавляют его усиливающее секрецию НС1 действие. Следует, однако, отметить, что точка зрения, согласно которой действие гастрина осуществляется исключительно путем образования гистамина, не согласуется с рядом недавно полученных данных.

Поверхностные эпителиальные

страница 42
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161

Скачать книгу "Основы биохимии. Том 3" (10.5Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(20.08.2019)