Ци́кл трикарбо́новых кисло́т (сокр. ЦТК, цикл Кре́бса, цитра́тный цикл, цикл лимо́нной кислоты́) — центральная часть общего пути катаболизма, циклический биохимический процесс, в ходе которого ацетильные остатки (СН3СО-) окисляются до диоксида углерода (CO2). При этом за один цикл образуется 2 молекулы CO2, 3 НАДН, 1 ФАДH2 и 1 ГТФ (или АТФ). Электроны, находящиеся на НАДН и ФАДH2, в дальнейшем переносятся на дыхательную цепь, где в ходе реакций окислительного фосфорилирования образуется АТФ.
Кле́точное ядро́ — окружённая двумя мембранами важная структура эукариотической клетки. В клетках прокариот ядра нет. В клетках эукариот обычно одно ядро, однако некоторые типы клеток, например, эритроциты млекопитающих, не имеют ядра, а другие содержат несколько ядер.
Тубули́н — белок, из которого построены микротрубочки. В них, а также в цитоплазме клеток он находится в форме димера из одной молекулы α-тубулина и одной — β-тубулина. В составе такого димера к каждой молекуле тубулина присоединена молекула ГТФ. У каждой из этих субъединиц выделяют три домена. Форма γ-тубулина принимает участие в нуклеации микротрубочек, то есть образовании затравки, с которой начинается рост. Тубулин способен связывать в растворе молекулы ГТФ. Рост микротрубочек осуществляется только за счет присоединения димеров тубулина, в которых обе субъединицы связаны с молекулами ГТФ. В стенках микротрубочек происходит гидролиз ГТФ, связанной с β-субъединицей, до ГДФ. Связанная с ГДФ форма тубулина легче отделяется от микротрубочек, что определяет динамическую нестабильность микротрубочек — при определенных условиях они быстро распадаются почти полностью.
Ядерно-цитоплазматический транспорт — это материальный обмен между клеточным ядром и цитоплазмой клетки, который осуществляется через ядерные поры. Ядерно-цитоплазматический транспорт можно разделить на две категории: активный транспорт, требующий затрат энергии, а также специальных белков-рецепторов и транспортных факторов, и пассивный транспорт, протекающий путём простой диффузии молекул через канал ядерной поры.
Клеточное, или тканевое дыхание — совокупность биохимических реакций, протекающих в клетках живых организмов, в ходе которых происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до углекислого газа и воды, а также образование энергии. Высвобожденная энергия запасается в химических связях макроэргических соединений и может быть использована по мере необходимости. Входит в группу процессов катаболизма. О физиологических процессах транспортировки к клеткам многоклеточных организмов кислорода и удалению от них углекислого газа см. статью Дыхание.
G-белки — это семейство белков, относящихся к ГТФазам и функционирующих в качестве вторичных посредников во внутриклеточных сигнальных каскадах. G-белки названы так, поскольку в своём сигнальном механизме они используют замену GDP на GTP как молекулярный функциональный «выключатель» для регулировки клеточных процессов.
Вторичные посредники, или «вторичные мессенджеры» — это внутриклеточные сигнальные молекулы, высвобождаемые в тех или иных внутриклеточных сигнальных каскадах в ответ на стимуляцию тех или иных рецепторов и вызванную ею активацию первичных эффекторных белков. Вторичные посредники, в свою очередь, приводят к активации вторичных эффекторных белков. Это, в свою очередь, запускает каскад тех или иных физиологических изменений, которые могут быть важны для обеспечения таких важных физиологических процессов, как рост, развитие и дифференцировка клеток, активация деления клетки, транскрипция или, наоборот, угнетение транскрипции тех или иных генов, биосинтез тех или иных белков, выделение ею гормонов, нейромедиаторов или цитокинов соответственно типу клетки, изменение биоэлектрической активности клетки, миграция клеток, обеспечение их выживаемости или, наоборот, индукция апоптоза. Вторичные посредники являются инициирующими элементами во множестве внутриклеточных сигнальных каскадов. Вследствие всего этого вторичные посредники играют очень важную роль в жизни клетки, а грубое нарушение работы любой из систем вторичных посредников оказывает неблагоприятное воздействие на клетку.
Аденилатцикла́за — фермент, который катализирует превращение АТФ в 3',5'-цАМФ с образованием пирофосфата.
Гуанозинтрифосфат — это пуриновый нуклеотид.
β2-адренорецепторы — один из подтипов адренорецепторов. Эти рецепторы чувствительны в основном к адреналину, норадреналин действует на них слабо, так как эти рецепторы имеют к нему низкую аффинность.
Внутриклеточная сортировка белков — процессы мечения и последующего транспорта белков в живых клетках, которые приводят к попаданию белков в определённые компартменты клетки.
ParM – это белок, содержащийся в прокариотических клетках, по функциям своим схожий с актином. Его роль заключается в обеспечении перемещения копий плазмид R1 к противоположным полюсам в палочковидных бактериях перед митозом. Субъединицы ParM формируют микрофиламенты, вытянутые вдоль большой оси палочковидной бактерии.
Rac1 — внутриклеточный белок из суперсемейства ГТФаз, относится к «малым» G-белкам. Находится в двух состояниях: активном ГТФ-связанном и неактивном ГДФ-связанном состоянии. В своей активной форме Rac1 связывается в клетке с целым рядом эффекторных белков и приводит к регулировке многих клеточных процессов, таких как секреция, фагоцитоз апоптозных клеток, поляризация эпителиальных клеток и индуцированное факторами роста образование мембранных складок и выростов.
Rac2 — цитозольный белок, Rho ГТФаза из суперсемейства ГТФаз, относится к «малым» G-белкам. Находится в двух состояниях: активном ГТФ-связанном и неактивном ГДФ-связанном состоянии. В своей активной форме связывается в клетке с целым рядом эффекторных белков и приводит к регулировке многих клеточных процессов, таких как секреция, фагоцитоз апоптозных клеток, поляризация эпителиальных клеток и индуцированное факторами роста образование мембранных складок и выростов. Участвует в активации NADPH-оксидазы NOX2.
Общий путь катаболизма — совокупность биохимических процессов, которая включает в себя:
- окисление пирувата до ацетил-КоА;
- окисление ацетил-КоА в цикле трикарбоновых кислот;
Бета-гамма-димер G-белка (Gβγ) — плотно связанный гетеродимерный белковый комплекс, состоящий из двух разных субъединиц — одной Gβ и одной Gγ. Этот Gβγ-димер является компонентом гетеротримерных G-белков. Гетеротримерные G-белки, также называемые гуанозиннуклеотид-связывающими белками, состоят из трёх разных субъединиц, называемых альфа-, бета- и гамма-субъединицами и обозначаемых соответственно Gα, Gβ и Gγ. Когда лиганд-агонист активирует G-белок-связанный метаботропный рецептор, альфа-субъединица G-белка (Gα) заменяет ГДФ на ГТФ, вследствие чего изменяется её пространственная конфигурация, и димер Gβγ диссоциирует из связи с Gα-субъединицей, что позволяет обеим частям G-белка — Gα и Gβγ независимо друг от друга активировать их собственные нисходящие сигнальные каскады. Одной из важных функций βγ-димера является ингибирование, через цепь внутриклеточных событий, активности α-субъединицы, что обеспечивает важную отрицательную обратную связь и эффективно ограничивает сигнал рецептора сверху как по силе, так и по продолжительности.
Гуанин-нуклеотид-связывающие белки — мембранно-связанные гетеротримерные белки, состоящие из трёх субъединиц, называемых «альфа», «бета» и «гамма». Гетеротримерные G-белки и связанные с ними G-белок-связанные рецепторы (GPCR) являются одной из самых распространённых внутриклеточных сигнальных систем в клетках животных, особенно млекопитающих. Они регулируют очень широкий круг процессов, таких, как сенсорные ощущения, рост, развитие, дифференцировку и размножение клеток, секрецию гормонов.
Аденилатциклазный путь, известный также как цАМФ-зависимый путь — сигнальный каскад, который запускается активацией лигандом-агонистом трансмембранного G-белок-связанного метаботропного рецептора, вследствие чего гетеротримерный G-белок отсоединяет бета-гамма-димер, а альфа-субъединица G-белка активирует либо угнетает, в зависимости от типа альфа-субъединицы, активность аденилатциклазы, что приводит к повышению или снижению концентрации циклического АМФ и к активации либо угнетению вторичных эффекторов, таких, как протеинкиназа A. Это один из основных и самых распространённых способов межклеточной коммуникации и внутриклеточной передачи сигнала в клетках животных, особенно млекопитающих.
Субстратное фосфорилирование — характерная для всех живых организмов реакция синтеза АТФ или ГТФ путём прямого переноса фосфата (PO3) на АДФ или ГДФ с высокоэнергетического промежуточного продукта. В ходе окисления органических соединений в живых клетках неорганический фосфат переносится на органическое вещество с образованием богатых энергией молекул, с которых он переносится на АДФ или ГДФ. При этом перенос может происходить только с молекул с достаточно высоким потенциалом переноса групп. Энергия гидролиза химических связей таких молекул должна быть выше чем энергия гидролиза АТФ, чтобы за счёт энергетического сопряжения обеспечить синтез АТФ из АДФ и Фн. К таким молекулам с высоким потенциалом переноса групп принадлежат фосфоенолпируват, 1,3-бисфосфоглицерат, ацильные производные кофермента A и креатинфосфат.
Трансля́ция у прокарио́т — процесс синтеза белка на матрице мРНК, происходящий в клетках прокариотических организмов. В отличие от аналогичного процесса у эукариот, в трансляции у прокариот принимает участие рибосома 70S, а первой (инициаторной) аминокислотой выступает формилметионин, а не метионин.
