Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Значение пирувата в катаболизме пищевых веществ



Одним из важнейших субстратов, участвующим в энергетическом обеспечении мышечной деятельности является пируват, который образуется как промежуточный продукт распада углеводов, белков, аминокислот и глицерина. Окислительное декарбоксилирование пирувата, в ходе, которого образуется ацетил-КоА является важнейшим этапом образования и дальнейшей генерации энергии в организме. В общем виде реакцию можно представить следующим образом:

CH3-C-COOH + HSKoA + НАД+ → CH3-C-S-KoA + CO2 + НАДН · Н+

║ ║

O пируват O ацетил-КоА

Схема 3. Общее химическое уравнение окислительного

декарбоксилирования пирувата

 

Этот процесс сопровождается значительным уменьшением стандартной свободной энергии (∆G = -8,0 кДж/моль), что говорит о необратимости его в физиологических условиях. Практически весь поступающий в митохондрии пируват быстро окисляется до ацетил-КоА.

Из продуктов окисления пирувата СО2 - конечный продукт обмена, энергетической ценности не представляет; НАДН·Н+ - богатое энергией соединение, водород его поставляется на дыхательную цепь; ацетил-КоА поступает в цикл Кребса, локализованный внутри митохондрий.

Обмен пирувата тесно взаимосвязан с витамином В1 (тиамином), поэтому далее мы рассмотрим участие этого витамина в обмене веществ.

Витамин В1 в организме человека содержится преимущественно в виде тиаминпирофосфата (ТПФ) или тиаминдифосфата (ТДФ) – кокарбоксилазы. ТПФ и ТДФ в литературе называется одно и тоже соединение. Поступает с пищей, всасывается в тонком кишечнике. В организме фосфорилируется в ТПФ специальным ферментом. Регулирует процессы углеводного обмена (превращения пировиноградной и других кетокислот), синтеза нуклеиновых кислот. Усиливает секреторную и моторную функцию желудочно-кишечного тракта. Экспериментально доказано, что витамин B1 в форме ТПФ является составной частью минимум 5 ферментов, участвующих в промежуточном обмене веществ. ТПФ входит в состав двух сложных ферментных систем – пируват- и б-кетоглутаратдегидрогеназных комплексов, катализирующих окислительное декарбоксилирование пировиноградной и б-кетоглутаровой кислот (схема 4).

 
 
H
C
'
R
C
N+
R
'
R
C
N++
R
H
C
+ +

 
E
 
-
 
H
N
 
-
 
O
C
 
-
 
)
 
-
 
H
C
 
-
 
(
H
C
H
C
+
'
'
R
C
C
C
H
'
'
R
C
+
O
C
СО2

                               
     
 
     
         
 
   
 
 
   
 
 
 

 


H  
 
о
ц
ь
л
о
к
К
В
П
 
 
 

           
   
 
   
 
 

 

 


Схема 4. Участие ТДФ в окислительном декарбоксилировании

пировиноградной кислоты

 

При сближении ПВК с тиазолом водород у второго углерода тиазола присоединяется к кислороду ПВК, образуя активную форму ПВК за счет соединения двух вторых углеродов и появления гидроксила вместо кетогруппы. Затем окисленная форма липоамида присоединяет ацетильный остаток к сере у 6-го атома углерода восстановленного липоамида за счет декарбоксилирования активного пирувата. Образованием ацетиллипоамида оканчивается действие пируватдегидрогеназы – первого фермента мультиферментного комплекса окислительного декарбоксилирования ПВК. Этот пируватдегидрогеназный комплекс, в состав которого входят еще два фермента, катализирует образование ацетилкоэнзима А.

В составе транскетолазы участвует в переносе гликоальдегидного радикала от кетосахаров на альдосахара. ТПФ является коферментом пируватдекарбоксилазы клеток дрожжей (при алкогольной ферментации) и дегидрогеназы б-кетоглутаровой кислоты. Витамин B1 - водорастворимый витамин, легко разрушается при тепловой обработке в щелочной среде.

 

 

Схема 5. Химическое строение тиамина

 

Схема 6. Химическое строение тиаминпирофосфата (ТПФ)

Пищевые источники. Растительные: хлеб и хлебопродукты из муки грубого помола, крупы (необработанный рис, овсянка), проростки пшеницы, рисовые отруби, горчица полевая, овощи (спаржа, брокколи, брюссельская капуста), бобовые (горох), орехи, апельсины, изюм, слива, чернослив, плоды шиповника; ягоды (земляника лесная, голубика болотная, смородина черная, облепиха крушевидная); пивные дрожжи, водоросли (спирулина, ламинария);

травы (люцерна, петрушка, мята перечная, лист малины, шалфей, клевер, щавель, корень лопуха, котовник кошачий, кайенский перец, семена фенхеля, ромашка, пажитник сенной, хмель, крапива, солома овса).

Животные: мясо (свинина, говядина), печень, птица, яичный желток, рыба. Возможен синтез микрофлорой толстого кишечника.

Нормальное содержание: в сыворотке 0-75,4 нМ ∕ л, в цельной крови - 41,5-180, 9 нМ ∕ л, в моче – 66-129 мкг∕г креатинина, или более 377 нМ ∕ сут.

Суточная потребность – 2-3 мг. Возрастает при тяжелой физической нагрузке, значительном преобладании углеводов в пище, беременности, лактации, инфекционных заболеваниях, патологических процессах в желудочно-кишечном тракте, сопровождающихся нарушением всасывания витамина.




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.