Понятие о метаболизме, его стадиях

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЧИТИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра биологической химии с курсом клинической биохимии

Никитина Л.П., Соловьёва Н.В.

ВЗАИМОСВЯЗЬ ОБМЕНОВ.

ПАТОХИМИЯ САХАРНОГО

ДИАБЕТА

Учебное пособие для преподавателей и студентов VI курса

лечебного и педиатрического факультетов, курсантов

факультета послевузовского обучения

Чита, 2000

Учебное пособие составлено сотрудниками кафедры биохимии Читинской государственной медицинской академии: заведующей кафедрой проф. Л.П. Никитиной и доцентом, к.м.н. Н.В. Соловьевой.

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие учебно-методические указания созданы на кафедре биологической химии с курсом клинической биохимии.

Данное пособие предлагается в помощь студентам 6 курса лечебного и педиатрического факультетов для углубленного понимания метаболизма углеводов, липидов, белков и нуклеиновых кислот в организме человека в норме и при патологии.

Курсанты факультета послевузовского обучения (врачи-лаборанты) также могут им воспользоваться при изучении молекулярных основ медицинской биохимии.

Понятие о метаболизме, его стадиях

Любой живой организм - это открытая система, то есть его жизнедеятельность тесно связана с окружающей средой, откуда он получает питательные вещества и кислород, а выделяет конечные продукты распада. Самые разнообразные преобразования, происходящие в организме с поступившими соединениями, носят название метаболизма, который включает две тесно взаимообусловленных фазы: анаболическую и катаболическую. Первая представляет эндогенный синтез веществ или их поступление извне. Катаболизм – прямо противоположный процесс: распад химической молекулы или выделение её из организма.

Естественно, чтобы организм функционировал нормально, необходимы тесные контакты между физическими и химическими превращениями самых разнообразных по природе соединений.

Особая роль в регулировании этих процессов принадлежит балансу энергии, причем катаболизм обычно сопровождается её высвобождением, а большинство реакций биосинтеза принадлежит к эндэргоническим.

Все известные классы органических веществ, обнаруживаемых в тканях, включают представителей от самых простых, не способных к гидролизу, до очень сложных биополимеров. Поэтому в катаболической фазе выделяют три стадии: гидролитическую, специфическую и неспецифическую.

Гидролитическая стадия характеризуется распадом сложных углеводов, липидов, полинуклеотидов и белков до монопроизводных. Она локализуется в желудочно-кишечном тракте, где в роли субстратов выступают пищевые компоненты, а также в тканях - в этот процесс вовлекаются вышеперечисленные эндогенные представители.

Специфическая стадия - это дальнейший окислительный (аэробный, реже - анаэробный) распад моноструктур. Основная цель - привести специфические превращения к одному знаменателю (чтобы уменьшить количество необходимых ферментов). Такими общими метаболитами служат ацетил-КоА, пируват и некоторые соединения цикла трикарбоновых кислот (схема 1).

После гидролиза полисахаридов образуются моносахариды, в первую очередь, глюкоза. Она поступает в клетку и фосфорилируется под действием фермента гексокиназы. Фосфорный эфир глюкозы (глюкозо-6-фосфат) подвергается гликолизу, конечным продуктом которого является пируват. В митохондриях эта a-кетокислота под влиянием полиферментного комплекса преобразуется в ацетил-КоА (окислительное декарбоксилирование пирувата).

Аналогичные изменения происходят с продуктом гидролиза многих дву- и более компонентных липидов (нейтральных жиров, глицерофосфатидов) - глицерином. Он также фосфорилируется и после окисления превращается в дигидроксиацетонфосфат или глицероальдегид-3-фосфат, которые являются метаболитами гликолиза. Конечное соединение последнего, как уже было указано выше, используется в процессе окислительного декарбоксилирования ПВК. Высшие жирные кислоты - компоненты большинства липидов - служат субстратами аэробного окисления, в результате образуется ацетил-КоА.

Поиск по сайту: