Ацетилхолин механизм гидролиза

Гидролиз ацетилхолина ферментом холинэстеразой осуществляется по механизму [c.177]

Эти Газы приводят к гибели при любом соприкосновении (вдыхание паров, попадание на кожный покров, проникновение в желудочно-кишечный тракт). Механизм токсического действия некоторых фосфорорганических соединений заключается в ингибировании ферментных систем, Которое нарушает нормальное течение важнейших жизненных процессов. Строго установлено, что фосфорорганические соединения блокируют (фосфорилируют) фермент холинэстеразу, регулирующий гидролиз ацетилхолина, накопление которого стимулирует процесс передачи нервного импульса клеткам. Сейчас созданы лекарственные вещества (антидоты), нейтрализующие даже смертельные поражения фосфорорганическими веществами. [c.308]

Таким образом, история исследований ацетилхолинового механизма передачи нервного возбуждения в синапсах показывает, что скорость ферментативного гидролиза ацетилхолина играет важнейшую роль в деятельности нервной системы. Изменения в кинетике [c.138]

Задача последующего изложения будет состоять в том, чтобы показать конкретные пути приложения методов кинетики к изучению механизма ферментативного гидролиза ацетилхолина и исследованию различных свойств ферментов, катализирующих эту реакцию. [c.139]

При анализе зависимости антихолинэстеразных свойств фосфорорганических соединений от их химической структуры были приняты во внимание следующие соображения. Анализ показателей, характеризующих кинетику ферментативного гидролиза ацетилхолина, давал повод думать о том, что механизм действия исследуемых препаратов па холинэстеразу сводится к фосфорилированию последней. [c.443]

Механизм действия карбаматов на членистоногих заключается в блокирующем действии на функции нер-вно-мышечной системы. Они ингибируют действие фермента холинэстеразы, подавляя катализируемый этим ферментом гидролиз ацетилхолина. Происходит накопление ацетилхолина и нарушение нормального про.хож-дения нервных импульсов к мышечным системам. Они становятся частыми, самопроизвольными, возникают судороги, паралич и гибель насекомых. [c.70]

Интенсивное изучение избирательности субстрата и ингибитора, кинетики гидролиза и влияния изменения pH на реакции, катализируемые холинэстеразами, дало ценные сведения о структуре активной поверхности и механизме ферментативного гидролиза. Выводы, сделанные в различных разделах данной работы, были использованы для создания общей схемы (рис. 13), иллюстрирующей возникновение соединения катионного субстрата ацетилхолина с активной поверхностью истинной холинэстеразы. На этой схеме показан двойной анионный центр — имидазольное кольцо и фенильный гидроксил, обусловливающие прикрепление субстрата за счет электростатических, ковалентных и водородных связей. Из рис. 13 видно, что гидроксильная группа серина находится в непосредственной близости от поверхности белка, но в несвязанном состоянии. Несмотря на большой труд, затраченный в этих исследованиях, предложенная схема остается гипотетической (может быть, за исключением серинового фрагмента), так как высокий молекулярный [c.324]

Ацетилхолин является медиатором при передаче нервного импульса. В ответ на выделение ацетилхолина окончанием нервного волокна следует реакция возбуждения нервной клетки. После передачи нервного импульса ацетилхолин разрушается ферментом, который гидролизует 1—2 мкг ацетилхолина за 0,1—0,2 мс. Существует два типа таких ферментов ацетилхолинэстеразы и холинэстеразы. Первые ранее назывались истинными холинэстеразами, вторые — псевдохолинэстеразами, или ложными холинэстеразами, но эти названия менее удачны, чем настоящие. Ацетилхолинэстераза встречается преимущественно в нервной ткани и эритроцитах большинства видов животных, холинэстераза преобладает в плазме крови животных. Эти ферменты относятся к простым белкам. Механизм действия ацетилхолинэстеразы подробно исследован. Ведущую роль в каталической активности ацетилхолинэстеразы, как и иных эстераз, играет гистидин—сериновая пара, а также радикалы дикарбоновых кислот и тирозина. [c.140]

Механизм действия карбаматов заключается, по-видимому, в их воздействии на нервную систему путем ингибирования холинэстеразы и подавления катализируемого этим ферментом гидролиза ацетилхолина. В результате это приводит к нарушению нормальных функций нервно-мышечной системы, параличу с летальным исходом. [c.157]

Биохимик, с другой стороны, подразумевает под понятием механизм действия различные нарушения основных биохимических процессов, в результате которых появляются определенные симптомы. Одни соединения подавляют фотосинтез, другие— окислительное фосфорилирование, третьи — ферментативный гидролиз ацетилхолина и т. д. [c.50]

Механизм действия всех этих препаратов одинаков и заключается в фосфорилировании ацетилхолинэстеразы и блокировании гидролиза ацетилхолина. Некоторые из этих препаратов приведены ниже [c.143]

Механизм действия карбаматов аналогичен действию фосфорсодержащих соединений. Они также взаимодействуют с ацетилхолинэстеразой и блокируют гидролиз ацетилхолина. Недостатком карбаматов является их медленное разложение (2 года). [c.144]

Изучение механизма действия органических соединений фосфора на млекопитающих и насекомых показало, что в организме животных они фосфорилируют жизненно важные эстеразы, ингибируя их нормальные функции. Полагают, что действие этих соединений направляется главным образом на ингибирование холинэстеразы, физиологические функции которой в организме животных очень важны. Холинэстераза гидролизует ацетилхолин [c.472]

Важность такого процесса, с точки зрения физиологии нервной деятельности, несомненна. Уже давно было показано, что для передачи нервного импульса с одной нервной клетки на другую необходимы по крайней мере три элементарных акта — выделение небольшого количества ацетилхолина одной клеткой, возбуждение потенциала на другой клетке и немедленное расщепление выделившегося ацетилхолина. Этот механизм был открыт более 50 лет назад и с тех пор является предметом интенсивных исследований. Наиболее полные сводки, посвященные физиологической роли ацетилхолина, принадлежат Нахманзону [1], Келле [2], Михельсону [3] и др. С точки зрения ферментативной кинетики наибольший интерес представляет одно из звеньев метаболизма ацетилхолина — его ферментативный гидролиз. [c.138]

Один из важнейших биохимических механизмов, лежащих в основе деятельности нервной системы, — это химический процесс, связанный с биосинтезом, выделением и распадом ацетил-холина. Скорость ферментативного гидролиза последнего играет ключевую роль в функционировании нервной системы. Изменения в кинетике ферментативного разрушения ацетилхолина приводят к серьезным нарушениям функций этой системы. Одна из областей фармакологии разрабатывает способы лечения заболеваний нервной системы путем применения лекарственных средств, влияющих на кинетические параметры гидролиза ацетилхолина холинэстеразами. [c.50]

Механизм действия курареподобных лекарственных средств другой группы — деполяризующих препаратов (лептокураре) —включает холиномиметический эффект, сопровождающийся стойкой деполяризацией. При этом нарушение передачи возбуждения с нерва на мышцу имеет такой же характер, как и при накоплении в синапсе большого избытка ацетилхолина. Препараты этой группы относительно быстро гидролизуются холинэстеразой и при однократном введении оказывают кратковременное действие, которое усиливается антихолинэстеразными препаратами. К деполяризующим средствам из применяющихся [c.30]

Нейроны характеризуются необыкновенно высоким уровнем обмена веществ, значительная часть которого направлена на обеспечение работы натриевого насоса в мембранах и поддержание состояния возбуждения. Химические основы передачи нервного импульса по аксону уже обсуждались в гл. 5, разд. Б, 3. Последовательное раскрытие сначала натриевых и затем калиевых каналов можно считать твердо установленным. Менее ясным остается вопрос, сопряжено ли изменение ионной проницаемости, необходимое для распространения потенциала действия, с какими-либо особыми ферментативными процессами. Нахманзон указывает, что ацетилхолинэстераза присутствует в высокой концентрации на всем протяжении мембраны нейрона, а не только в синапсах [38, 39]. Он предполагает, что увеличение проницаемости к ионам натрия обусловлено кооперативным связыванием нескольких молекул ацетилхолина с мембранными рецепторами, которые либо сами составляют натриевые каналы, либо регулируют степень их открытия. При этом ацетилхолин высвобождается из участков накопления, расположенных на мембране, в результате деполяризации. Собственно, последовательность событий должна быть такова, что изменение электрического поля в мембране индуцирует изменение конформации белков, а это уже приводит к высвобождению ацетилхолина. Под действием аце-тилхолинэстеразы последний быстро распадается, и проницаемость мембраны для ионов натрия возвращается к исходному уровню. В целом приведенное описание отличается от описанной ранее схемы синаптической передачи только в одном отношении в нейронах ацетилхолин накапливается в связанной с белками форме, тогда как в синапсах — в специальных пузырьках. Существует мнение, что работа калиевых каналов регулируется ионами кальция. Чувствительный к изменению электрического поля Са-связывающий белок высвобождает Са +, который в свою очередь активирует каналы для К" , последнее происходит с некоторым запозданием относительно времени открытия натриевых каналов, что обусловлено различием в константах скоростей этих двух процессов [123]. Закрытие калиевых каналов обеспечивается энергией гидролиза АТР. Имеются и другие предположения о механизмах нервной проводимости [124]. Некоторые из них исходят из того, что нервная проводимость целиком обеспечивается работой натриевого насоса. [c.349]

Изучение механизма действия фосфорорганических инсектицидов и акарицидов по отношению к млекопитающим и членистоногим показало, что в организме животных они фосфорили-руют жизненно важные ферменты — эстеразы, подавляя их нормальные функции. В частности, фосфорорганические соединения действуют на холинэстеразу [1]—фермент, который катализирует гидролиз в нервных тканях ацетилхолина, являющегося передатчиком нервного импульса (схема 1). Полагают [2], что действие этих соединений заключается главным образом в ингибировании холинэстеразы. Фосфорорганические соединения связывают холинэстеразу (схема 2), в результате она теряет свою активность и не может вызывать гидролиз ацетилхолина. [c.400]

В ходе исследований, естественно, возникла необходимость сопоставления свойств ферментов, находящихся в разных тканях различных видов животных. При этом с самого начала было ясно особое физиологическое значение холинэстеразы, локализованной в нервной ткани, в частности в областях так называемых синапсов — мест специализированных контактов между окончаниями волокон нервных клеток или между нервными клетками и клетками исполнительных органов (например, желез, мышц) [19—21]. Менее ясны функции холинэстеразы, локализованной в проводящих путях— отростках нервных клеток (аксонах). Нахманзон [1, 180] развивает представление об едином механизме участия ацетилхолина в проведении возбуждения по аксону нервной клетки, и передачи в синапсах. Если утверждения Нахманзона верны, то понятны и функции холинэстеразы аксонов, не отличающиеся от функций фермента синапсов. Основное назначение холинэстеразы нервной ткани — быстрый гидролиз выделяющегося ацетилхолина, без которого невозможна передача нервных импульсов. [c.140]

Холин является физиологически активным веществом, пони-л<ающнм кровяное давление. Большое значение для деятельности центральной нервной системы имеет ацетилхолин, участвующий в передаче нервного возбуждения и синтезируемый в окончаниях нервных клеток из холина и уксусной кислоты под влиянием фермента холинэстеразы и кофермента. Его проникновение в место контакта [lepBHoro волокна и иннервируемой клетки приводит к ее возбуждению (или торможению). Далее ацетилхолин с помощью холинэстеразы гидролизуется в холин и уксусную кислоту. Установление механизма передачи нервного импульса между клетками — одно из крупнейших достижений естествознания XX в. [c.256]

Вещества, осуществляющие в организмах перенос нервного возбуждения, называют медиаторами (трансмиттерами). Механизм их действия связан с влиянием на непроницаемость клеточных мембран по отношению к ионам Ма и К" , Важнейшим медиатором является ацетилхолин. Действие ацетилхолина прекращается под влиянием фермента ацетилхолестеразы, который вызывает его гидролиз на холин и уксусную кислоту. Другим медиатором, содержащимся в окончаниях симпатических нервов, является нордреналин. [c.266]

С нашей точки зрения, схемы процессов ингибирования ХЭ при действии ФОС и ферментативного гидролиза ацетилхолина, базирующиеся на осо- бых свойствах гидроксила серина в молекуле ХЭ, являются наиболее достоверными, однако для окончательного решения вопроса о механизм первой ступени реакции ФОС с ХЭ необходимы дальнейшие исследования. Но, так или иначе сейчас нет сомнения в том, что в основе торможения активности ХЭ лежит реакция фосфорилировапия активного центра фермента. В связи с этим была высказана точка зрения о том, что механизм реакции ФОС с ХЭ состоит в нуклеофильной атаке, аналогично реакции ФОС с водой и гидроксильными ионами [c.426]

Механизм действия активного центра эстераз состоит из двух последовательных стадий. Первая стадия — это ацетилирование нуклеофильной группировки эстераз (рис. 28). Образование комплекса Михаэлиса начинается с возникновения электростатической связи между анионным участком, и катионной группировкой субстрата. Следует отметить, что, помимо ионного взаимодействия, на этой стадии, по-видимому, значительную роль играют ван-дер-ваальсовы взаимодействия и стерический фактор. Так, например, как показали Адамс и Уиттакер [398], ацетилхолин и его структурный аналог 3,3-диметилбутирацетат одинаково хорошо гидролизуется холинэстеразой, хотя второе вещество вовсе не является катионом. [c.580]

Для гого чтобы состояние постсинаптической клетки успещно регулировалось сигналами, поступающими от пресипаптической клетки, постсинаптическое возбуждение должно быстро спадать, как только пресинаптическая клетка придет в состояние покоя. В нервно-мыщечном соединении это достигается путем быстрого удаления ацетилхолина из синаптической щели с помощью двух механизмов. Во-первых, ацетилхолин рассеивается в результате диффузии, которая благодаря малым расстояниям происходит очень быстро. Во-вторых, ацетилхолин расщепляется ацетилхолинэстеразой на ацетат и холин. Этот фермент, выделяемый мыщечными клетками, прикрепляется с помощью коллагеноподобного хвоста к базальной мембране, отделяющей нервное окончание от мембраны мыщечной клетки. Одна молекула ацетилхолинэстеразы способна гидролизовать до 10 молекул ацетилхолина за 1 мс, поэтому весь медиатор удаляется из синаптической щели через несколько сотен микросекунд после его высвобождения из нервного окончания. Таким образом, период, когда ацетилхолин может связываться с рецепторами и переводить их в открытую конформацию, изменяя тем самым проводимость постсинаптической мембраны, очень короток (рис. 19-27). Благодаря этому временная картина пресинаптических сигналов четко отображается в картине постсинаптических ответов. [c.315]

Доказано, что в положительном хронотропном эффекте адреналина участвует цАМФ, что же касается роли цГМФ в опосредовании отрицательного хронотропного эффекта ацетилхолина, то она твердо не установлена. Синусно-предсердный узел содержит фосфодиэстеразу, вызывающую гидролиз обоих циклических нуклеотидов. На культуре миокардиальных клеток установлено, что оба вторых посредника на скорость сокращения зтих кардиомиоцитов действуют как антагонисты. Следовательно, нейромедиаторы могут модулировать частоту мембранного осциллятора через биохимические механизмы действия циклических нуклеотидов. [c.111]

Механизм разрушения ацетилхолина преимущественно связан с работой фермента — ацетилхолинэстеразы, который располагается на постсинаптической мембране и быстро гидролизует медиатор после взаимодействия с рецепторами. В глутаматергическом синапсе механизм удаления нейромедиатора заключается преимущественно в поглощении Ь-глутамата окружающими глиальными клетками. Ь-глутамат превращается в глутамин с помощью фермента глугаминазы, находящейся в глиальных клетках. В ГАМК-ергическом синапсе преобладает система обратного захвата медиатора. [c.257]