Восстановление пирувата в лактат катализирует лактатдегидрогеназа (ЛДГ)
Заключительная реакция в анаэробных условиях. Реакция обратимая, и фермент по правилм номенклатуры назван по обратной реакции. С помощью этой реакции обеспечивается регенерация НАД+ из НАДН без участия митохондриальной дыхательной цепи в ситуациях, связанных с недостаточным снабжением тканей кислородом или в анаэробных клетках.
Лактатдегидрогеназа состоит из 4 субъединиц, имеет 5 изоформ, ЛДГ- 4 и ЛДГ-5 характерны для анаэробных тканей, именно с их участием происходит превращение ПВК в МК..
Пируват – окислитель НАДН в анаэробных условиях
|
В целом, можно так представить сокращенную схему полного процесса анаэробного гликолиза
Гл-6-Ф ——> 3-ФГА ————> 1,3-диФГК ——> 3-ФГК
НАД + НАДН + Н+
Лактат <————— Пируват <——— 2-ФГК
Лактат является конечным продуктом анаэробного метаболизма в клетке, выделяется в кровь и используется, превращаясь в печени в глюкозу в процессе глюконеогенеза (цикл Кори), а в сердечной мышце превращается в ПВК, который вступает в общий путь катаболизма в аэробных условиях через АцКоА, окисляясь до СО2 и Н2О.
Лактат не является конечным продуктом метаболизма в организме и не выделяется в составе мочи.
| Энергетический выход гликолиза в расчете на 1 моль Гл-6-Ф весьма скромный: синтезируется 4 моль АТФ путем субстратного фосфорилирования, но на первой подготовительной стадии необходима затрата 2 моль АТФ, получается общий энергетический выход 2 моль АТФ.
В анаэробном гликолизе на 1 моль глюкозы синтезируется 2 моль АТФ
| 2.2.Регуляция гликолитического пути
На скорость реакций гликолиза влияют гормоны:
стимулирующее действие - инсулин, тиреоидные
ингибирующее - соматотропин
Аллостерическая регуляция активности ферментов гликолиза осуществляется соотношением АДФ/АТФ.
1. При высокой концентрации АТФ в клетке снижается скорость реакций гликолиза, регуляция осуществляется через киназные реакции (фосфофруктокиназу и пируваткиназу)
2. При недостатке энергии в клетке (много АДФ и мало АТФ) скорость реакций увеличивается двумя путями:
А) снимается аллостерическое ингибирование киназ, которое осуществлялось высокими концентрациями АТФ
Б) аллостерической активацией пируваткиназы субстратами гликолиза: Гл-6-Ф, Фр-1,6-бф и 3-ФГА.
Более универсальные механизмы регуляции связаны с аэробным путем окисления глюкозы и превращением цитоплазматического ПВК в АцКоА при переходе в матрикс митохондрии.
2.3 Взаимосвязь гликолиза и цикла Кребса.
2.3.1 Превращение ПВК – АцКоА
Специальный переносчик обеспечивает транспорт молекул пирувата через внутреннюю митохондриальную мембрану по механизму симпорта совместно с протоном. Внутри митохондрии происходит окислительное декарбоксилирование пирувата и образование ацетил-КоА. Эта реакция катализируется мультиферментным пируватдегидрогеназным комплексом, объединяющим несколько ферментов, действующих в строгой последовательности.
Аналогичный по составу α - кетоглутаратдегидрогеназный комплекс участвует в ЦТК.
Пируватдегидрогеназный комплекс (ПДК) подробно описанЛ. Дж. Ридом в 1969 г. Содержит 5 коферментов - витаминов (к оферменты указаны в последовательности их включения в биохимический процесс): В1-тиаминпирофосфат, липоевую кислоту, пантотеновую кислоту, В2- рибофлавин (в составе ФАД), РР- никотинамид (в составе НАД+).
ПДК
СН3 – СО-СООН + НS-КоА + НАД+ " СН3-СО-SКoA + НАДН + Н+ + СО2
ПВК АцКоА
Этот участок метаболизма очень чувствителен к авитаминозам (особенно В1), действию антивитаминов (некоторые противотуберкулезные и психотропные препараты). Классическим ядом для пируватДГ комплекса является мышьяк. Отравление мышьяком и арсенатами отражается на множестве органов, клеток и тканей – от ЦНС до эритроцитов. Активатором превращения ПВК в АцКоА является инсулин.
При дефиците тиамина возникает недостаточность двух важнейших ферментных комплексов: ПДГ, a-КГДГ. Происходит накопление ПВК и МК в тканях и крови, возникает ацидоз, сдвиг рН в кислую сторону. МК и ПВК действуют раздражающе на рецепторы окончаний, следствием чего является возникновение болевой реакции.
Дефицит АцКоА сопровождается нарушением синтеза ацетилхолина в нейронах
парасимпатической нервной системы. Гиповитаминоз В1 выражается в развитии полиневрита - болезни «бери-бери»
Дефицит липоевой кислоты тоже сопровождается повышением содержания пирувата и других кетокислот в крови, метаболическим ацидозом, полиневритом, мышечными спазмами. Наблюдается миокардиодистрофия, ожирение печени (см. раздел «Витамины-коферменты в обмене углеводов»).
Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 1123 | Нарушение авторских прав
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 |
|