Взаимосвязь обменов в организме. Патохимия сахарного диабета
Курсовой проект - Биология
Другие курсовые по предмету Биология
? митохондрии, а используется как источник водорода в различных процессах синтеза. В первую очередь, в образовании холестерина, стероидных гормонов, жёлчных кислот, а также высших жирных кислот (ВЖК) - обязательного компонента большинства липидов. Кроме того, НАДФН+Н+ - одно из важных звеньев антирадикальной защиты (АРЗ) - системы, борющейся с накоплением токсических радикалов (схема 2).
Участие восстановленного НАДФ в микросомальном окислении позволяет получить тирозин, катехоламины, серотонин; этот кофермент преобразует также витамин Вс в активную форму - тетрагидрофолиевую кислоту, рибонуклеотиды в дезоксипроизводные.
Метаболитом и гликолиза, и ПФП служит глицероальдегид-3-фосфат (ГА-3Ф), который после изомеризации в дигидроксиацетонфосфат с последующим восстановлением становится глицеро-1-фосфатом - субстратом в синтезе нейтральных жиров и глицерофосфатидов.
Судя по названию, пентозофосфатный путь является источником различных пентоз, главная роль из которых принадлежит рибозо-5-фосфату, последний входит в состав нуклеотидов. Самые простейшие из них - мононуклеотиды - могут быть макроэргами (АТФ, ГТФ, УТФ, ЦТФ), коферментами (ФМН), внутриклеточными гормонами (циклический АМФ). Динуклеотиды обычно входят в состав ферментов в виде коэнзимов (НАД+, НАД+Ф, ФАД, КоА-SН). Нуклеиновые кислоты (РНК, ДНК) - биополимеры, химическое название которых полинуклеотиды, служат матрицами в синтезе белков, а также хранителями и передатчиками генетической информации.
Схема 2. Взаимосвязь углеводного обмена с другими видами обменов
Но не вся клеточная глюкоза обязательно подвергается распаду. Часть её активируется в УДФ-глюкозу, которая используется или в синтезе гликогена, или после преобразований в другие моносахариды и их производные - в генезе гетерополисахаридов: гиалуроновой кислоты межклеточного вещества, хондроитинсульфата хрящевой и костной тканей, гепарина - антикоагулянта, гликолипидов любых плазмолемм и специфических структур нервных клеток, гликопротеидов, служащих рецепторами в мембранах, группоспецифических веществ крови и т.д.
Кроме этих, существуют и тканевые разновидности взаимоотношений обменов. В эритроцитах гликолиз протекает только в анаэробных условиях (в этих клетках полностью отсутствуют органоиды, в том числе и митохондрии - всё направлено на выполнение главной цели - как можно больше транспортировать кислорода). Конечным продуктом такого процесса (схема 3) будет лактат, он же образуется и в интенсивно работающей мышце. Механизм реакции следующий.
Схема 3. Механизм образования лактата в клетке
В гликолизе происходит восстановление НАД+. Обычно высвободившийся водород в условиях нормоксии переносится в электронно-транспортную цепь (то есть вступает в процесс биологического окисления). Если же в клетке - гипоксия, это грозит накоплением протонов (НАДН+Н+), сдвигом рН (ацидозом). Чтобы предотвратить подобную опасность и осуществляется восстановление пирувата в лактат. Последнее соединение выходит из эритроцитов и мышц в кровь, доставляется в печень, где под влиянием изоэнзима ЛДГ (лактатдегидрогеназы) и окисленного НАД+ преобразуется в пируват, который, вступая в глюконеогенез, индуцирует синтез глюкозо-6-фосфата, являющегося субстратом в гликогеногенеза. При необходимости стимулируется распад гомополисахарида (гликогена) и глюкоза попадает в сосудистое русло, откуда в мышцы, где вновь может подвергнуться гликолизу (эта циркуляция называется циклом Кори).
Учитывая, что лактатдегидрогеназа обладает тканевой специфичностью (в миоцитах работает на образование молочной кислоты, а в гепатоцитах - наоборот, на окисление её до ПВК), можно предположить определённые специфические особенности в их строении, и отсюда в их физических свойствах. А это, как известно, используется в дифференциальной диагностике болезней миокарда и печени.
. Взаимоотношения обмена липидов с другими звеньями метаболических процессов
В отличие от представителей других классов простейшие липиды не могут полимеризоваться, а усложнение их осуществляется за счет присоединения самых разных по природе соединений. Простые липиды не способны к гидролизу, это в первую очередь, ВЖК, высшие спирты, в том числе сфингозин, холестерин. Двухкомпонентные же - обычно сложные эфиры, то есть продукты взаимодействия высших жирных кислот с различными спиртами (глицерином - нейтральные жиры, с высшими ациклическими спиртами - воска, с холестерином - его эфиры). Своеобразным исключением служат церамиды, являющиеся, как видно, из названия амидами ВЖК и аминоспирта сфингозина. Все получившиеся двухкомпонентные структуры очень плохо растворяются в воде, но так как в клетке много гидрофильных соединений, с которыми возникает необходимость вступать в различные контакты, липиды усложняют строение, включая в свой состав полярные компоненты (фосфорилированные азотистые основания, моносахариды, полипептиды). Получившиеся мицеллы представляют из себя уже амфифилы (вещество, часть молекулы которого гидрофильна, другая же - гидрофобна).
Функции липидов самые разнообразные: нейтральные жиры - источники энергии и способны депонироваться. Их накопители - липоциты, объединённые в жировую ткань, могут быть использованы как амортизаторы, защитники органов брюшной полости от механических повреждений. Обладая высокой теплоёмкостью и низкой теплопроводностью, адипоциты участвуют в поддержании постоянной те