Читаем Биологическая химия полностью

Процедуру проводят в автоматическом режиме в приборе – термоциклере (циклизаторе, амплификаторе). Это устройство позволяет задавать нужное количество циклов и выбирать оптимальные временные и температурные параметры. С помощью ПЦР можно получить достаточное количество копий участков ДНК, в которых предполагаются присутствие мутаций, полиморфизм сайтов, можно проводить ДНК-диагностику инфицированности пациентов вирусными, бактериальными и грибковыми возбудителями болезней.

Глава 8. Введение в метаболизм

Обмен веществ или метаболизм – это совокупность химических реакций в организме, которые обеспечивают его веществами и энергией, необходимыми для жизнедеятельности. Процесс метаболизма, сопровождающийся образованием более простых соединений из сложных, обозначают термином - катаболизм. Процесс, идущий в обратном направлении и приводящий, в конечном счете, к образованию сложного продукта из относительно более простых – анаболизм. Анаболические процессы сопровождаются потреблением энергии, катаболические – высвобождением.

Анаболизм и катаболизм не являются простым обращением реакций. Анаболические пути должны отличаться от путей катаболизма хотя бы одной из ферментативных реакций, чтобы регулироваться независимо, и за счет контроля активности этих ферментов регулируется суммарная скорость распада и синтеза веществ. Ферменты, которые определяют скорость всего процесса в целом, называются ключевыми.

Более того, путь по которому идет катаболизм той или иной молекулы, может быть непригодным для ее синтеза по энергетическим соображениям. Например, протекающие в печени расщепление глюкозы до пирувата представляет собой процесс, состоящий из 11 последовательных стадий, катализируемых специфическими ферментами. Казалось бы, синтез глюкозы из пирувата должен быть простым обращением всех этих ферментативных стадий её распада. Такой путь представляется на первый взгляд и самым естественным, и наиболее экономичным. Однако в действительности биосинтез глюкозы (глюконеогенез) в печени протекает иначе. Он включает лишь 8 из 11 ферментативных стадий, участвующих в ее распаде, а 3 недостающие стадии заменены в нем совсем другим набором ферментативных реакций, свойственным только этому биосинтетическому пути. Кроме того, реакции катаболизма и анаболизма часто разделены мембранами и протекают в разных компартментах клеток.

Таблица 8.1. Компартментализация некоторых метаболических путей в гепатоците

Компартмент

Метаболические пути

Цитозоль

Гликолиз, многие реакции глюконеогенеза, активация аминокислот, синтез жирных кислот

Плазматическая мембрана

Энергозависимые транспортные системы

Ядро

Репликация ДНК, синтез различных видов РНК

Рибосомы

Синтез белка

Лизосомы

Изоляция гидролитических ферментов

Комплекс Гольджи

Образование плазматической мембраны и секреторных пузырьков

Микросомы

Локализация каталазы и оксидаз аминокислот

Эндоплазматическая сеть

Синтез липидов

Митохондрии

Цикл трикарбоновых кислот, цепь тканевого дыхания, окисление жирных кислот, окислительное фосфорилирование

Метаболизм выполняет 4 функции:

1. снабжение организма химической энергией, полученной при расщеплении богатых энергией пищевых веществ;

2. превращение пищевых веществ в строительные блоки, которые используются в клетке для биосинтеза макромолекул;

3. сборка макромолекулярных (биополимеры) и надмолекулярных структур живого организма, пластическое и энергетическое поддержание его структуры;

4. синтез и разрушение тех биомолекул, которые необходимы для выполнения специфических функций клетки и организма.

Метаболический путь – это последовательность химических превращений конкретного вещества в организме. Промежуточные продукты, образующиеся в процессе превращения, называют метаболитами, а последнее соединение метаболического пути – конечным продукт. Примером метаболического пути является гликолиз, синтез холестерина.

Метаболический цикл – это такой метаболический путь, один из конечных продуктов которого идентичен одному из соединений вовлеченных в этот процесс. Наиболее важными в организме человека метаболическими циклами являются цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса) и орнитиновый цикл мочевинообразования.

Перейти на страницу:

Похожие книги

3 лучшие системы от боли в спине
3 лучшие системы от боли в спине

Легендарный Валентин Дикуль – самый известный специалист по болезням позвоночника. Сотни тысяч пациентов по всему миру получили исцеление по его методикам. Первая книга В.И. Дикуля вдохновила десятки тысяч людей разного возраста всерьез заняться своим позвоночником. У каждого из них – своя боль в спине. Как от нее избавиться?Академик Дикуль разработал системы упражнения от боли в шее и пояснице и сам лично представляет их на страницах второй книги. Выбрав нужную систему и следуя ей, городской житель может не бояться, что здоровью его спины повредят автомобильные пробки, компьютерные бдения или загруженность малоподвижной работой.Воспользуйтесь уникальной возможностью обрести здоровую спину по рекомендациям самого авторитетного специалиста!

Валентин Иванович Дикуль

Здоровье / Медицина / Здоровье и красота / Дом и досуг / Образование и наука
Практика управления Mayo Clinic. Уроки лучшей в мире сервисной организации
Практика управления Mayo Clinic. Уроки лучшей в мире сервисной организации

Клиника Мэйо – это некоммерческий медицинский центр, входящий в список 100 лучших американских компаний. Много лет клиника Мэйо считается лучшим медицинским учреждением США, и лечиться в ней приезжают тысячи пациентов со всего мира. Что же в ней такого особенного? Леонард Берри и Кент Селтман исследовали менеджмент клиники Мэйо и пришли к выводу, что причина заключена в особом подходе к сервису и каждому пациенту. Культура обслуживания и системный подход к организации работы клиники привели к выдающимся результатам в сфере оказания медицинских услуг. Клиника Мэйо – это одна из лучших книг о современном клиентоориентированном сервисе. Советы, представленные в ней, универсальны для любой компании из сферы услуг, стремящейся применить лучшую мировую практику.

Кент Селтман , Леонард Берри

Маркетинг, PR / Медицина / Управление, подбор персонала / Образование и наука / Финансы и бизнес