Взаимосвязь углеводного обмена с другими видами метаболизма

Учебные материалы по биологии / Взаимосвязь обменов в организме. Патохимия сахарного диабета / Взаимосвязь углеводного обмена с другими видами метаболизма

Страница 2

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.