Биологический каталог




Основы биохимии. Том 3

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

фильтрации.

Термины реабсорбция и секреция утрачивают различие, когда они рассматриваются применительно к клетке. Оба процесса являются «секреторными» и различаются только по направлению. Какова же природа клеточных транспортных механизмов, ответственных за эти процессы? Большое число наблюдений указывает на то, что в этих процессах участвуют ферментные системы, обеспечивающие как ориентацию переноса, так и субстратную специфичность. Хотя ни в одном случае не был идентифицирован соответствующий фермент из почек, параллелизм между функционированием некоторых транспортных механизмов и ферментативной активностью поразителен.

Независимо от деталей механизма для переноса любого вещества против электрохимического градиента требуется энергия, веро-

1386

IV. ЖИДКАЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА

ятно, в форме АТР (разд. 11.2). Механизмы канальцевой секреции, обеспечивающие выделения фенол-рота и ПАГ, не функционируют в присутствии хинона (ингибитора дегидрогеназ), винилуксусной кислоты (ингибирующей сукциноксидазу) и динитрофенола (являющегося разобщителем окислительного фосфорилирования). Механизмы переноса, по-видимому, конкурируют за источник энергии. Так, при исследовании реабсорбции глюкозы и аскорбиновой кислоты установлено, что в условиях, когда ПАГ секретируется на уровне ее Тт, реабсорбция и глюкозы, и аскорбиновой кислоты затормаживается.

Имеется ряд примеров, когда вещества со сходной структурой конкурируют за общий механизм переноса. Клиренс ксилозы достигает величины клиренса инулина при повышении концентрации глюкозы в плазме; при этом суммарная абсорбция двух Сахаров превышает абсорбцию каждого из них в отдельности (при тех же условиях). Комбинации лейцин — изолейцин, лизин-—аргинин— орнитин и пролин — оксипролин — глицин ведут себя так же, а введение ПАГ снижает секрецию пенициллина. Такой тип конкуренции очень напоминает конкуренцию субстратов за общий фермент. Прекрасный пример конкурентного торможения механизма переноса веществом, которое данным механизмом не секретируется, — это конкурентное торможение секреции пенициллина и ПАГ я-карбокси-Ы,Ы-диизопропилсульфонамидом (пробенецидом). При любых концентрациях величина секреции зависит от отношения концентрации пенициллина или ПАГ к концентрации пробене-цида. ?-Глутамильный цикл, описанный ранее (разд. 21.2) как возможный механизм транспорта аминокислот через слизистую оболочку кишечника, первоначально был обнаружен в почках, однако его участие в транспорте аминокислот в почечных канальцах не было охарактеризовано количественно.

Единый механизм может обеспечивать транспорт веществ в двух направлениях, как, например, в системе транспорта Н+—Na+. В связи с этим следует отметить, что пробенецид, тормозящий канальцевую секрецию ПАГ и пенициллина, препятствует также реабсорбции мочевой кислоты и неорганического фосфата. Дополнительным свидетельством наличия взаимозависимости секреторного и транспортного механизмов являются данные о том, что при снижении [К+] в сыворотке (например, после вливания глюкозы) снижается не только секреция К+> но и способность почек к реабсорбции фосфата.

Ни один из компонентов нормальной мочи не секретируется столь эффективно канальцами, как ПАГ и пенициллин. Известно, что в канальцевую мочу секретируются только ?'-метилникотин-амид и фенилсульфат; они, однако, выделяются лишь в миллиграммовых количествах (за сутки). Поскольку клиренс ПАГ не изменяется при изменении содержания в моче К+, Н+ или NH4

35. ФУНКЦИЯ ПОЧЕК

1387

или под действием ингибиторов карбоангидразы, механизм секреции ПАГ, вероятно, не зависит от механизмов секреции этих компонентов мочи. Нормальный субстрат для механизма, секретиру-ющего ПАГ, неизвестен, возможно даже, что этот субстрат абсорбируется, а не секретируется. К числу ферментов, связанных с процессами почечного транспорта, относятся глутаминаза, функционирующая при секреции ??3 (разд. 35.2.1.5), и карбоангидраза, необходимая для обмена Н+ — Na+ (разд. 35.2.1.3).

Высокая концентрация щелочной фосфатазы на обращенных в просвет канальца и к сосуду поверхностях канальцевых клеток позволяет предполагать, что этот фермент также играет определенную роль в процессах транспорта. Активный транспорт ионов Na+ происходит в большинстве сегментов нефрона, за исключением тонкого нисходящего колена петли Генле. На основе имеющихся данных можно предполагать, что транспорт Na+ осуществляется по механизму, сходному с обычным функционирующим в клетках механизмом обмена Na+—К+—Н+. Почка богата Na+-K+-зависимой АТРазой, которая, подобно ферменту, находящемуся в мембранах эритроцитов и нервных клетках, чувствительна к сердечным гликозидам (разд. 11.3.2.1). Взаимоотношения секреции К+ с почечным обменом Na+— Н+ напоминают ситуацию при дрожжевом брожении; в этом процессе подкисление среды также является результатом обмена К+ — Н+. Можно, следовательно, предположить, что процессы секреции электролитов в основном сходны во всех клетках.

35.4. Почечная гипертония

Помимо того что почка играет важную роль в поддержании объема и состава внеклеточной жидкости, она участвует также и в гомеостатическом контроле артериального кровяного давления. Ряд форм гипертонии у человека связан с различными почечными нарушениями. У собак гипертонию можно вызвать частичной перевязкой почечных артерий, ограничив тем самым кровообращение почек. Эта процедура оказывается эффективной и после денерва-ции почек, что указывает на гуморальный механизм патогенеза данного типа экспериментальной гипертонии. Фермент ренин, продуцируемый и секретируемый почкой, отщепляет полипептид ан-гиотензин I от ангиотензиногена — образующегося в печени сывороточного белка, относящегося к «г-глобулиновой фракции. В нормальной плазме содержится производное фосфатидилсерина, являющееся сильным ингибитором ренина. Содержание ренина в. плазме повышено у людей с эссенциальной гипертонией.

Ангиотензин I, полученный при инкубации ренина из свиной почки с лошадиным сывороточным глобулином, представляет собой декапептид Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe-His-Leu, не обла-

13S8

IV. ЖИДКАЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА

дающий прессорной активностью. Однако в нормальной сыворотке содержшся ангиотензин-1-превращающий фермент, который отщепляет дипептид His-Leu с карбоксильного конца цепи декапеп-тида; при этом образуется ангиотензин II, наиболее мощный нз всех известных прессорных агентов, обусловливающий возникновение эссенциальной гипертонии. Все ткани, особенно кишечник и почка, обладают пептидазной активностью (вероятно, это лейцинаминопептидаза), быстро разрушающей ангиотензин II.

Образование и выделение ренина осуществляются юкстагломе-рулярным аппаратом, который является также и барорецептором, что позволяет данной системе участвовать в гомеостатическом контроле артериального давления. Кроме того, уменьшение объема крови, а также внеклеточной [Na+] или [К+] действует как экст-раренальные стимулы, которые при участии симпатической нервной системы могут увеличивать синтез и выделение ренина.

Ангиотензин II действует также непосоадственно на надпочечник, стимулируя выделение альдостерона (гл. 45), что приводит к задержке в организме ионов Na+, как это описано выше. Экспериментальную гипертонию можно вызвать, покрывая почку оболочкой из шелка, целлофана или акриловой смолы, а также путем субтотальной нефрэктомии, длительного введения соли и некоторых кортикостероидов, например альдостерона или дезоксикорти-костерона. Связь потребления большого количества соли или ее задержки в организме с гипертонией непонятна, но диета с ограниченным содержанием соли оказалась эффективной при лечении гипертонической болезни у человека. Ограничение потребления белка смягчает течение гипертонии у крыс, подвергшихся частичной нефрэктомии, по-видимому, вследствие развивающейся на почве белковой недостаточности неспособности к секреции адрено-кортикотропного гормона (гл. 48). Роль гормонов коры надпочечников неясна, однако адреналэктомия снижает кровяное давление у большого числа больных гипертонией людей, и почечную гипертонию невозможно вызвать у адреналэктомированных животных; введение же адренокортикотропного гормона или кортикостероидов приводит к развитию гипертонии у крыс, подвергнутых тотальной нефрэктомии.

Было выдвинуто предположение о существовании связи между образованием простагландинов (гл. 19) в почке и ренин-ангио-тензиновой системой. Обе эти системы участвуют в регуляции водно-солевого обмена и кровяного давления; нарушения водно-солевого обмена являются важными факторами, определяющими функционирование ренин-ангиотензиновой системы. Активность фермента РСЕ2-9-кеторедуктазы, катализирующей превращение PGE2 (который тормозит экскрецию ионов Na+; см. разд. 19.4.4) в PGF2ai повышается в почечной ткани кроликов в ответ на увеличение содержания NaCl в пище.

35. ФУНКЦИЯ ПОЧЕК

1389

35.4.1. Кинины плазмы

Гипертензивное действие ангиотензина II и его образование в результате частичного протеолиза из ангиотензина I привлекли внимание к другим кининам плазмы, повышающим проницаемость капилляров, а также обладающим выраженным гипотензивным эффектом благодаря их мощному сосудорасширяющему действию (в том числе на кровеносные сосуды почек). Некоторые из этих кининов являются наиболее активными из всех известных сосудорасширяющих средств. Важнейшие представители группы, для которой введено родовое название кинины, — это каллидин и бра-дикинин.

Брадикинин — нонапептид Arg-Pro-Pro-Gly-Phe-Ser-Pro-Phe-Arg. Каллидин имеет дополнительно на ?-конце остаток лизина и иногда называется лизилбрадикинином. Оба эти пептида образуются в результате протеолитического расщепления общего предшественника, кининогена, входящего в состав глобулиновой фракции плазмы. Это расщепление могут осуществлять трипсин, плазмин (разд. 29.8), группа протеолитических ферментов калликреи-нов, широко распространенных в тканях и жидкостях организма, включая кровь, а также протеиназы ядов некоторых змей. Под действием калликреина плазмы образуется брадикинин, а продуктом действия калликреина поджелудочной железы и ка

страница 50
< 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»їРаскрепощенные девицы с портала http://individualkiufy.info/services/sadomazo/ окунт вас в мир похоти и жестокости.
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(14.12.2019)