Задача №40.

У спортсмена перед ответственным стартом в крови повысилось содержание глюкозы до 6,5 ммоль/л и уровень СЖК (свободных жирных кислот) до 1,2 ммоль/л (норма 0,4-0,9 ммоль/л). Объясните биохимические механизмы изменений с помощью соответствующей схемы.

Перед ответственным стартом у спортсмена условно-рефлекторно активируется симпатоадреналовая система, в результате чего из мозгового вещества надпочечников в кровь выбрасывается адреналин.

Адреналин связывается с рецепторами на мембранах клеток различных тканей, в частности клеток печени. Это приводит к превращению неактивной аденилатциклазы (Н.А.) в активную аденилатциклазу (А.А.) в мембране гепатоцита. Активная аденилатциклаза переводит АТФ в цАМФ, который является вторичным мессенджером и приводит к активации некоторых регуляторных белков-ферментов в клетке, таких как протеинкиназа А. Протеинкиназа А обладает множеством действий, в частности, приводит к инактивации фермента синтеза гликогена – гликогенсинтетазы, а также активирует фермент распада гликогена - гликоген-фосфорилазу. В данной реакции участвует одновременно 2 молекулы гликоген-фосфорилазы B, к каждой из которых присоединяется по 2 фосфорных остатка от АТФ, данный процесс называется химическая модификация. В результате этого образуется одна молекула активной гликоген-фосфорилазы A. Данный фермент отщепляет от гликогена молекулы глюкозо-6-фосфата. Глюкозо-6-фосфат идет на энергодающие пути, но помимо этого, основная часть ферментом глюкозо-6-фосфатаза превращается в глюкозу, которая выводится в кровь для обеспечения других тканей. Таким образом, уровень глюкозы в крови повышается.

Помимо этого, адреналин связывается с рецепторами на поверхности мембран адипоцитов.

Аналогичным путем, активируется протеинкиназа A, которая фосфорилирует триглицеридлипазу, тем самым, активируя ее. Триглицеридлипаза гидролизует триглицериды (ТГ) до диглицеридов и остатков жирной кислоты. Диглицериды спонтанно подвергаются действию диглицеридлипазы, которая отщепляет от них остаток жирной кислоты. Аналогично моноглицериды подвергаются действию моноглицеридлипазы, которая расщепляет их до глицерина и жирной кислоты. Жирные кислоты и глицерин выводятся в кровь для обеспечения мышц энергией. В крови повышается содержание глицерина и свободных жирных кислот.

Задача №41.

При дефиците витамина В₆ возникают гипервозбудимость, судороги эпилептического характера, которые довольно быстро исчезают при парентеральном введении пиридоксина. Имеется ли связь дефицита витамина В₆ с нарушениями метаболизма аминокислот и возникающими судорогами? Какие превращения глутаминовой кислоты нарушаются в этом случае?

Витамин B₆ (пиридоксин) в организме играет важную роль, выступая в качестве кофактора для ферментов обмена аминокислот – трансаминаз и декарбоксилаз. Он участвует в синтезе γ-аминомасляной кислоты (ГАМК), серотонина, катехоламинов, а так же в реакциях трансаминирования.

При дефиците пиридоксина наблюдается поражение нервной системы, возникновение судорог эпилептического характера, гипервозбудимость. Это связано с тем, что в нейронах возникает нехватка нейромедиаторов – ГАМК, серотонина и дофамина. Нарушаются так же реакции трансаминирования.