timin_o_a_lektsii_po_obschey_biokhimii (1) (832543), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Большая часть лактата захватывается гепатоцитами, окисляется в пировиноградную кислоту и вступает на путь глюконеогенеза.Полученная глюкоза используется самим гепатоцитом или выходит в кровь, пополняязапасы в мышце или других клетках.Строение и обмен углеводов214Целью глюкозо-аланинового цикла также является уборка пирувата, но, кроме этогорешается еще одна немаловажная задача – уборка аминного азота из мышцы. При мышечной работе и в покое в миоците распадаются белки и образуемые аминокислоты трансаминируются с -кетоглутаратом.
Полученный глутамат взаимодействует с пируватом. Образующийся аланин является транспортной формой азота и пирувата из мышцы в печень. В гепатоците идет обратная реакция трансаминирования, аминогруппа передается на синтез мочевины, пируват используется для синтеза глюкозы.Глюкоза, образованная в печени из лактата или аланина, возвращается обратно в мышцы, восстанавливая во время отдыха запасы гликогена. Также она может распределиться подругим органам.Кроме мышечной работы, глюкозо-аланиновый цикл активируется во время голодания,когда мышечные белки распадаются и многие аминокислоты используются в качестве источника энергии, а их азот необходимо доставить в печень.М Е Т АБ О Л И З М Э Т АН О Л АВ организм поступают и в результате метаболизма образуются в клетках головногомозга и печени, в других тканях, при жизнедеятельности микрофлоры кишечника различные спирты (алифатической, ароматической, стероидной природы, ретиноиды, фарнезол идр.) и альдегиды (ароматические, алифатические, продукты пероксидации липидов и др.),которые могут являться промежуточными метаболитами или конечными продуктами.
Взаимопревращение спиртов и альдегидов осуществляют алкогольдегидрогеназы. Их существует 6 классов, в каждом классе имеются многочисленные изоферменты, обнаруженные вомногих тканях.С медицинской и социальной точки зрения определенный интерес вызывает метаболизм этилового спирта в организме человека.УТ ИЛИЗ АЦ ИЯЭТ АНОЛ АМетаболизм поступающего этанола в организме происходит в печени. Первый путь заключается в окислении спирта по алкогольдегидрогеназному пути до уксусной кислоты,которая в виде ацетил-SКоА поступает в ЦТК. Через этот путь проходит 80-90% всего этанола.biokhimija.ruТимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г)215За окисление оставшейся части этанола отвечает алкогольоксидаза (цитохром P450),также называемая микросомальная этанолокисляющая система (МЭОС) При регулярном поступлении этанола доля микросомального окисления возрастает, так как этанол является индуктором алкогольоксидазы и количество ее молекул увеличивается.Поскольку при утилизации этанола образуется большое количество НАДН, то в цитозоле гепатоцитов активируется 11-я реакция гликолиза (превращение пирувата в лактат) ивосстановление диоксиацетонфосфата в глицерол-3-фосфат.
Все это приводит к гипогликемии, так как пировиноградная кислота и диоксиацетонфосфат являются субстратами глюконеогенеза.Одновременно накопление "алкогольного" ацетил-SКоА ингибирует пируватдегидрогеназу, что еще больше усиливает накопление молочной кислоты и вызывает лактоацидоз.Одновременно из-за относительной недостаточности оксалоацетата, использованного вглюконеогенезе, избыток "алкогольного" ацетил-SКоА не успевает окислиться в цикле трикарбоновых кислот и перенаправляется на синтез кетоновых тел, что обеспечивает возникновение кетоацидоза.Если запасы гликогена в печени изначально невелики (голодание, недоедание,астеническое телосложение) или израсходованы (после физической работы), топри приеме алкоголя натощак гипогликемия наступает быстрее и может бытьпричиной потери сознания.
К этому стоит добавить сильный диуретический эффект этанола, ведущий к быстрому обезвоживанию организма и снижению кровоснабжения головного мозга со всеми вытекающими последствиями.СПИРТОВОЕБР О ЖЕ НИЕОбразование этилового спирта из глюкозы происходит в анаэробных условиях в дрожжах и некоторых видах плесневых грибков. Суммарное уравнение реакции:C6H12О6 2 CО2 + 2 С2Н5ОН + 2 АТФДо стадии образования пирувата реакции спиртового брожения совпадают с реакциямигликолиза. Отличия заключаются только в дальнейшем превращении пировиноградной кислоты.Цель этих превращений у указанных организмов – удалить пируват из клетки и окислить НАДН, который образовался в 6-й реакции.Строение и обмен углеводов216П Е Н Т О З О Ф О С Ф АТ Н Ы Й П У Т ЬОКИСЛЕНИЯ ГЛЮКОЗЫНаиболее активно реакции пентозофосфатного пути (ПФП) идут в цитозоле клеток печени, жировой ткани, эритроцитах, коре надпочечников, молочной железе при лактации, вгораздо меньшей степени в скелетных мышцах.
Этот путь окисления глюкозы не связан собразованием энергии, а обеспечивает анаболизм клеток. В связи с этим у новорожденных идетей первых лет жизни его активность довольно высока.Пентозофосфатный путь (см стр.240) включает два этапа – окислительный и неокислительный.На первом, окислительном, этапе глюкозо-6-фосфат в трех реакциях превращается врибулозо-5-фосфат, реакции сопровождаются восстановлением двух молекул НАДФ доНАДФН.На этом этапе происходит регуляция процесса: инсулин повышает активность глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы и фосфоглюконат-дегидрогеназы.Второй этап – этап структурных перестроек, благодаря которым пентозы способнывозвращаться в фонд гексоз.
В этих реакциях рибулозо-5-фосфат изомеризуется до рибозо-5фосфата и ксилулозо-5-фосфата. Далее под влиянием ферментов транскетолазы итрансальдолазы происходят структурные перестройки с образованием других моносахаридов. При реализации всех реакций второго этапа пентозы превращаются во фруктозо-6фосфат и глицеральдегидфосфат. Из глицеральдегид-3-фосфата при необходимости могутобразоваться гексозы.ЗНАЧЕ НИЕПЕ НТ ОЗО ФО С ФАТ НОГ О П УТ И1. Значение первого этапа пентозофосфатного пути заключается в синтезе НАДФН.Образованный НАДФН используется:o для синтеза жирных кислот,o для синтеза холестерола и других стероидов (например, желчных кислот),o для синтеза глутаминовой кислоты из α-кетоглутаровой кислоты (реакция восстановительного аминирования),o для синтеза дезоксирибонуклеотидов,o для систем защиты клетки от свободно-радикального окисления (антиоксидантные системы),o для деятельности цепи микросомального окисления (цитохром Р450),o для восстановления железа (III) метгемоглобина в железо (II) нормального гемоглобина,o для реактивации фолиевой кислоты и витамина К.2.
Значение второго этапа двояко:o либо в первой реакции образуется рибозо-5-фосфат, который используется при синтезерибонуклеотидов и остальные пентозы стекаются в эту реакцию. Рибозо-5-фосфат необходим для синтеза пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов и нуклеиновых кислот,biokhimija.ruТимин О.А. Лекции по общей биохимии (2018г)217o либо образуемые пентозо-5-фосфаты превращаются во фруктозо-6-фосфат и глицер–альдегид-3-фосфат и вливаются в путь гликолиза.При определенных условиях разные клетки могут выключать или подключать второйнеокислительный этап.Строение и обмен углеводовР ОЛЬ218П Е Н ТОЗ ОФОС ФА ТН ОГ О П У ТИ В Р А ЗЛИ ЧН Ы Х К ЛЕ ТКА ХМетаболизм глюкозо-6-фосфата в пентозофосфатном пути может идти по различнымвариантам.
Судьба метаболитов пентозофосфатного пути зависит от ситуации, потребностейклетки и ее типа.Пример 1Рассмотрим ситуацию, когда потребность клетки в НАДФН и рибозо-5-фосфате сбалансирована. Например, при росте и делении клетки требуется рибоза для синтеза рибонуклеотидов и НАДФН для превращения рибонуклеотидов в дезоксирибонуклеотиды.
При таких условиях реакции 1 этапа идут обычным порядком – образуется две молекулы НАДФН,но реакции 2 этапа обрываются на стадии синтеза рибозо-5-фосфата.Пример 2Если потребность в НАДФН значительно превышает потребность в рибозо-5-фосфате,как, например, в адипоцитах и печени при синтезе жирных кислот, то по окислительнымреакциям пентозофосфатного пути образуются НАДФН и рибулозо-5-фосфат. Далее, поддействием ферментов 2 этапа, рибулозо-5-фосфат превращается в пентозо-5-фосфаты и далеево фруктозо-6-фосфат и глицеральдегид-3-фосфат. Полученные продукты превращаются впируват и ацетил-SKoA и, в основном, используются для синтеза жиров. ОдновременноГАФ может превращаться в глицерол-3-фосфат и уходить в биосинтез триацилглицеролов.biokhimija.ruТимин О.А.
Лекции по общей биохимии (2018г)219Пример 3В случае, когда потребность в НАДФН высока, а потребность в рибозо-5-фосфате отсутствует, как в эритроците, в котором НАДФН активно потребляется антиоксидантной системой, идут оба этапа ПФП.
Глюкозо-6-фосфат превращается в рибозо-5-фосфат и далее вофруктозо-6-фосфат и глицеральдегид-3-фосфат, которые вступают в гликолиз с образованием лактата. В конечном результате происходит одновременное генерирование НАДФН иАТФ.Н АРУШЕ НИЯП Е НТ О З О ФО С Ф АТ Н О Г О П У Т ИГенетическая недостаточность (связана с X-хромосомой) глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы отмечается примерно с частотой 1:60, то есть на Земле имеется около 100 млн. человек с этим заболеванием, которое, к счастью, не всегда проявляется. Следствием ферментного дефекта является снижение синтеза НАДФН в клетке.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
