Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
А - окислительный этап; б - неокслительный этап в обратном направлении
с H2O2 предохраняет цистеиновые остатки в протомерах гемоглобина от окисления активными формами кислорода, а значит, обеспечивает сохранение его конформации и функции. Для регенерации окисленного глутатиона в восстановленную форму используется в качестве донора водорода NADPH + H+, который образуется в реакциях окислительного пентозофосфатного этапа превращения глюкозы, одна из которых катализируется глюкозо-6-фосфатдегидрогеназой (рис. 6.19). Рис. 6.19. Восстановление глутатиона с участием NADPH+H+: А - Строение глутатиона: Г-SH - восстановленная форма; Г-S-S-Г - окисленная форма; Б - Участие глутатиона в обезвреживании пероксида водорода и его регенерация: 1 - взаимодействие глутатиона с Н2О2 с образованием воды и окисленной формы глутатиона; 2 - регенерация глутатиона с использованием в качестве донора водорода NADPH + H+, образуемой на окислительном этапе пентозофосфатного пути превращения глюкозы Дефект глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в эритроцитах приводит к дефициту NADPH + H+, снижению концентрации восстановленной формы глутатиона и окислению SH-групп молекул гемоглобина с образованием дисульфидных связей. Этот процесс сопровождается агрегацией протомеров гемоглобина и формированием телец Хайнца. Эритроциты теряют пластичность, необходимую для прохождения через капилляры, нарушается целостность мембраны, что может привести к гемолизу. КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, ИЗУЧАЕМЫЕ В МОДУЛЬНОЙ ЕДИНИЦЕ: Концентрация лактата в крови в состоянии покоя - 1 ммоль/л Концентрация глюкозы в крови в норме 80-100 мг/дл (3.3 -5.5 ммоль/л) 3. Энергетический эффект аэробного распада 1 моль глюкозы до СО2 и Н2О - 38 (36) моль АТФ Энергетический эффект анаэробного распада 1 моль глюкозы - 2 моль АТФ ТЕМА 6.8. СИНТЕЗ ГЛЮКОЗЫ (ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ) Глюконеогенез - это процесс синтеза глюкозы из веществ неуглеводной природы. Субстратами глюконеогенеза являются пируват, лактат, глицерол, аминокислоты. Важнейшей функцией глюконеогенеза является поддержание уровня глюкозы в крови в период длительного голодания и интенсивных физических нагрузок. Постоянное поступление глюкозы в качестве источника энергии особенно необходимо для нервной ткани и эритроцитов.
Процесс протекает главным образом в печени и менее интенсивно - в корковом веществе почек, а также в слизистой оболочке кишечника. Включение различных субстратов в глюконеогенез зависит от физиологического состояния организма: - лактат является продуктом анаэробного гликолиза в эритроцитах, работающих мышцах и других тканях с низким содержанием О2; - глицерол высвобождается при гидролизе жиров в жировой ткани в постабсорбтивный период или при физической нагрузке; - аминокислоты образуются в результате распада белков мышц и соединительной ткани и включаются в глюконеогенез при длительном голодании или продолжительной мышечной нагрузке. 2. Большинство реакций гликолиза и глюконеогенеза являются обратимыми и катализируются одними и теми же ферментами (рис. 6.20). Четыре реакции глюконеогенеза необратимы. Рис. 6.20. Схема гликолиза и глюконеогенеза. Представлена схема метаболических путей: гликолиза (слева) и глюконеогенеза (справа). Ферменты указаны синим цветом. - субстратные циклы, образованные в ходе необратимых реакций гликолиза и глюконеогенеза Катализатором превращения пирувата в оксалоацетат является биотинсодержащий митохондриальный фермент - пируваткарбоксилаза (рис. 6.21). В митохондриях под действием ферментов малатдегидрогеназы и аминотрансферазы образуется малат и аспартат из оксалоацетата, которые пассивным антипортом удаляются из митохондрии. В цитозоле малат и аспартат в результате соответствующих реакций превращаются в оксалоацетат, который декарбоксилируется и фосфорилируется под действием фосфоенолпируваткарбоксикиназы (ФЕПКК). Все остальные реакции глюконеогенеза протекают в цитозоле. В ходе этого процесса на синтез 1 моль глюкозы из 2 моль пирувата расходуется 4 моль АТФ и 2 моль ГТФ. Рис.6.21. Превращение пирувата в оксалоацетат: Транспорт пирувата из цитозоля в митохондрию; 2 - превращение пирувата в оксалоацетат (ОА); 3 - превращение оксалоацетата в малат или аспартат (АСП); 4 - транспорт аспартата и малата из митохондрии в цитозоль; 5 - превращение аспартата и малата в оксалоацетат в цитоплазме; 6 - поступление оксалоацетата в глюконеогенез
3. Использование лактата в качестве субстрата в глюконеогенезе связано с транспортом его в печень и превращением в пируват (рис. 6.22). В период мышечного сокращения в мышце пируват превращается в лактат, так как направление лактатдегидрогеназной реакции в работающих мышцах и печени обусловлено преобладанием восстановленной формы - NADH над окисленной формой NAD+ из-за недостатка кислорода. Лактат из мышцы транспортируется в печень, где он превращается в пируват (благодаря хорошему снабжению кислородом О2 и высокому содержанию NAD+, а затем в глюкозу (в процессе глюконеогенеза), которая поступит с током крови в мышечную ткань и эритроциты. Эту последовательность событий называют глюкозолактатным циклом или циклом Кори. Рис. 6.22. Цикл Кори: 1 - поступление лактата из сокращающейся мышцы и эритроцитов с током крови в печень; 2, 3 - синтез глюкозы из лактата в печени; 4 - поступление глюкозы из печени с током крови в работающую мышцу и в эритроциты; 5, 6 - использование глюкозы как энергетического субстрата сокращающейся мышцей и эритроцитами с образованием лактата Часть пирувата, образовавшегося из лактата, окисляется в печени до СО2 и Н2О. Энергия, выделяющаяся при окислении, используется для синтеза АТФ, необходимого в процессе глюконеогенеза. Помимо печени, потребителями лактата являются почки и сердечная мышца, где он также окисляется до СО2 и Н2О с образованием АТФ. В мышцах в покое отношение NAD+-NADH повышается и лактат может превращаться в пируват, который будет окисляться до СО2 и Н2О с образованием АТФ. Снижение использования лактата в качестве субстрата в синтезе глюкозы, вызванное дефектом ферментов глюконеогенеза, может приводить к повышению концентрации молочной кислоты в крови, понижению рН и, следовательно, к лактоацидозу. Кратковременный лактоацидоз встречается довольно часто даже у здоровых людей при интенсивной мышечной работе, который компенсируется путем гипервентиляции легких и ускоренным выведением CO2. При этом Н+ вступает в реакцию с HCO- с образованием угольной кислоты Н2СО3 с последующим превращением в СО2 и Н2О. При некомпенсированном лактоацидозе содержание лактата в крови увеличивается до 5 ммоль/л (в норме - до 2 ммоль/л), значение рН крови может составлять 7,25 и менее (в норме 7,36-7,44). Причиной повышения содержания лактата в крови может быть нарушение метаболизма пирувата вследствие: - тканевой гипоксии различного происхождения, вызывающей активацию анаэробного гликолиза; - поражений печени (токсические дистрофии, цирроз и др.), которые приводят к снижению утилизации лактата; - наследственных дефектов ферментов глюконеогенеза (в частности, при недостаточности глюкозо-6-фосфатазы), приводящих к нарушению использования лактата; - дефектов ферментов, нарушающих работу пируватдегидрогеназного комплекса (ПДК); - гиповитаминозов В1, В2, РР (нарушается коферментная функция). 4. Существенное влияние на глюконеогенез оказывает этанол. Метаболизм этанола на 90% происходит в печени. Превращение этанола включает две реакции дегидрирования с образованием ацетил-КоА и его последующее окисление в цитратном цикле (рис. 6.23). Алкогольдегидрогеназа содержится в основном в печени (95%), а также в других органах (мозге, почках, легких, кишечнике). Для окисления суточной нормы углеводов (500 г) требуется такое же количество NAD+, как и для окисления 125 г этанола. Частично окисление этанола протекает под действием микросомальных ферментов окисления (см. модуль 12).
В результате катаболизма этанола увеличивается количество NADH, что приводит к смещению лактатдегидрогеназной реакции в сторону образования лактата, снижению образования пирувата и замедлению глюконеогенеза. Рис. 6.23. Окисление этанола в печени (ферменты указаны слева синим цветом)
|
|||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-24; просмотров: 213; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.220.187.178 (0.007 с.) |