Метаболизм пировиноградной кислоты

Пировиноградная кислота (С3Н4O3) — α-кетопропионовая кислота. пируватов. Метаболизма глюкозы в процессе гликолиза. 1 глюкозы превращается →2ПВК. Дальнейший: аэробным и анаэробным. Аэробный: →ацетил-кофермент А, →или в анаплеротической реакции в оксалоацетат. Оксалоацетат →углекислого газа и воды. Анаэробная: ПВКа расщеплению→ молочной при помощи фермента

лактатдегидрогеназы и NADP в процессе лактатной ферментации, либо в ацетальдегид →этанол в процессе алкогольной ферментации. ПВК является «точкой пересечения» многих метаболических путей. превращён → глюкозу в процессе глюконеогенеза, или в жирные кислоты или энергию через ацетил-КоА,

в аминокислоту аланин, или в этанол., Мышца в→ лактат+ аланина. Аланин из ПВК  трансаминирования. →печенью, →пируват, →глюконеогенеза.ПВК во всех тканях и органах и связующим звеном обмена углеводов, жиров и белков, играет важную роль в обмене веществ. Концентрация ПВК в тканях при болезнях печени, нефрита, раке, авитаминозах, недостатке витамина В1. Нарушение обмена пировиноградной кислоты приводит к ацетонурии.

2)Оксидазный путь биологического окисления. Строение и функции электронно-транспортной цепи. Субстраты биологического окисления

Окисление оксидазного типа. (80% окисления)Тканевое дыхание.

Ферменты — оксидазы. =металлофлавопротеинами. Содержат металлы с переменной валентностью — железо(Fe), медь(Cu), молибден(Mo). Находятся оксидазы в пероксисомах — особых образованиях эндоплазматического ретикулюма, а также в наружной мембране митохондрий. Отнимают водород от субстрата и передают его на кислород с образованием Н₂О₂ — перекиси водорода.ферменты обычно обладают широкой субстратной специфичностью и невысокой активностью.

1 Моноаминоксидазы (МАО) — окисляют гормон адреналин и некоторые биогенные амины. 


2 Диаминоксидазы (ДАО) — окисляют гистамин и другие диамины и полиамины. 


Ксантиноксидаза — окисляет пуриновые азотистые основания (аденин и гуанин) с участием воды.

Биологическое значение окисления по оксидазному типу:

• окисляются трудноокисляемые циклические вещества;


• быстрая инактивация биологически активных веществ;


образующаяся Н₂О₂ оказывает бактерицидное действие — разрушает клеточные мембраны фагоцитированных бактериальных клеток.

Субстратом биологического окисления любое вещество, способное поставлять электроны и протон,

энергия которых трансформируется в полезную конвертируемую форму. Субстраты биологического окисления – метаболиты, восстанавливающие НАД и ФАД, служащие предшественниками субстратов, зависящих от дегидрогеназ

1 комплекс. НАДН-Ко Q -оксидоредуктаза

=НАДН-дегидрогеназа, содержит ФМН, 22 белковых молекулы, из них 5 железосерных белков с общей молекулярной массой до 900 кДа.

ФункцияПринимает электроны от НАДН и передает их на коэнзим Q (убихинон).Переносит 4 иона Н+ на наружную поверхность внутренней митохондриальной мембраны.

2 комплекс. ФАД-зависимые дегидрогеназы

=ФАД-зависимые ферменты, расположенные на внутренней мембране – например, ацил-SКоА-дегидрогеназа (окисление жирных кислот), сукцинатдегидрогеназа (цикл трикарбоновых кислот), митохондриальная глицерол-3-фосфат-дегидрогеназа (челночный механизм переноса НАДН в митохондрию).

ФункцияВосстановление ФАД в ОВР.

Обеспечение передачи электронов от ФАДН2 на железосерные белки внутренней мембраны митохондрий. Далее эти электроны попадают на коэнзим Q.

3 комплекс. КоQ-цитохром с-оксидоредуктаза

= цитохром с редуктаза. =цитохром b и цитохром c1, 2 железо-серных белка. Функция

• + э от коэнзима Q и → цитохром с.

• Переносит 2 иона Н+ на наружную поверхность внутренней митохондриальной мембраны.

4 комплекс. Цитохром с-кислород-оксидоредуктаза

=цитохромы а и а3, =цитохромоксидаза, Функция

• +от цитохрома с →о2  →воды.Переносит 4 иона Н+ на наружную поверхность внутренней митохондриальной мембраны.

5 комплекс АТФ-синтаза,субъединицу Fо– ее функция каналообразующая, по ней выкачанные наружу протоны водорода устремляются в матрикс.

• И субъединицу F1 – ее функция каталитическая

1 молекулы АТФ необходимо прохождение через АТФ-синтазу приблизительно 3-х ионов Н+, и еще один ион H+ используется для транспорта неорганического фосфата в матрикс митохондрии.

3) Особенности метаболизма нервной ткани: белки, липиды, углеводы и медиаторы головного мозга. Особенности биоэнергетики нервной ткани

Химический состав нервной ткани в сером веществе 77-81% воды, а в белом – 70%. Количество белков в нервной ткани ↓ чем в мышечной или в печени. ↑в сером веществе, и ↓ периферическойн тк.

Сложные белки. Больше всего липопротеинов (ЛП). -в миелиновых оболочках. Есть фосфопротеины – фосфат присоединяется к белку через серин (-NH-CH(CH2OPO3H2)-CO-). нуклеопротеины (НП) (дезоксирибонуклеопротеины (ДНП), рибонуклеопротеины (РНП)), гликопротеины (например, нейрокератин).

нейроспецифических белков:

1. Белок S-100 – растворим в 100% (NH4)2SO4. Обнаружен нервной ткани.  участие в процессах формирования памяти (при обучении животных его содержание возрастает). наркотической зависимости.

2. Белок 14-3-2.

Пептиды, которые специфичны для нервной ткани, называются нейропептиды. Их около 100. 80-90% нейронных контактов осуществляются нейропептидами. К =пептиды памяти (аргинин-вазопрессин, лейцин-вазопрессин, окситоцин, АКТГ), пептиды боли (вещество Р, эндорфины, энкефалины и т.д.), пептиды сна.

Небелковые азотистые соединения.

1. свободных АК, Больше АК - предшественников нейромедиаторов (ТИР, ТРИ, АСП, ГЛУ);

2. циклических нуклеотидов (цАМФ, цГТФ).

Углеводы нервной ткани. Их запасы небольшие. Откладываются в виде гликогена, которого в нервной ткани 0,1% (в печени – 5-10%, в мышечной ткани – 0,2-2%). Глюкозы содержится 1-4 ммоль/кг.

Липиды. (в сером веществе – 25%, в белом – до 50%). Около 50% всех липидов представлены фосфолипидами (ацетальфосфатиды, плазмогены). Имеются гликолипиды: цереброзиды, ганглиозиды (их нет в других тканях). Жирные кислоты. 25% =холестерол. В нервной ткани он находится в свободном виде. Нейтральные жиры содержатся в небольших количествах в ткани головного мозга, больше их в периферических нервах.

Минеральные вещества. Внутри клеток содержатся ионы калия, а в межклеточном пространстве – ионы натрия. Они участвуют в передаче нервного возбуждения. ионы кальция, магния, железа, меди, алюминия, цинка; анионы представлены фосфатами и АК белков.

Особенности обмена веществ в нервной ткани

Энергетический обмен.

В ткани головного мозга ↑ клеточное дыхание (преобладают аэробные процессы). 20-25% всего кислорода приходится на долю головного мозга. Ткань головного мозга использует весь кислород, находящийся в ней, за 10 секунд. Дыхательный коэффициент (отношение объема СО2 к объему О2) в тканях головного мозга приблизительно равно 1→углеводы – это основной субстрат для окисления. Мозг – единственный орган, который использует в качестве источника энергии практически одну только глюкозу (при патологии могут использоваться кетоновые тела), т.е. функционирование головного мозга зависит от снабжения глюкозой.

70% АТФ в тканях головного мозга используется для поддержания ионных градиентов (энергия используется для удаления ионов натрия из клетки).

 

Билет№21

⇐ Предыдущая11121314151617181920Следующая ⇒

Поделиться: