Агликогенозы

Агликогенозы – состояния, связанные с отсутствием гликогена. Дефицит гликоген-синтазы. Симптомами является резкая гипогликемия натощак, особенно утром, появляется рвота, судороги, потеря сознания. В результате гипогликемии наблюдается задержка психомоторного развития, умственная отсталость. Болезнь несмертельна при адекватном лечении (частое кормление), хотя и опасна.

Метаболизм Понятие о метаболизме

Обмен веществ – совокупность химических реакций, направленных на сохранение и самовоспроизведение живых систем

Анаболизм – синтез сложных молекул из более простых, направленный на образование и обновление структурно-функциональных компонентов клеток и тканей. Анаболические процессы являются ЭНДЕРГОНИЧЕСКИМИ, т.е. протекают с затратой свободной энергии.

Катаболизм – расщепление сложных молекул до более простых компонентов или конечных продуктов – СО2 и Н2О. При этом выделяется свободная энергия (ЭКЗЕРГОНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ), которая используется как для обеспечения анаболических процессов, так и для осуществления физиологических функций

Окислительное декарбоксилирование пирувата

Окислительное декарбоксилирование пирувата протекает при участии ряда ферментов и коферментов, обьединенных в сложную мультиферментную систему - пируватдегидрогеназный комплекс. Этот комплекс находится в матриксе митохондрий и тесно связан с дыхательной цепью, локализованной во внутренней мембране.

Превращение состоит из пяти последовательных реакций, осуществляется мультиферментным комплексом. В составе комплекса насчитывают 3 фермента и 5 коферментов:

1. Пируватдегидрогеназа (Е1, ПВК-дегидрогеназа), ее кофермент – ТДФ (производное В1, тиамина), катализирует 1-ю реакцию.

2. Дигидролипоат-ацетилтрансфераза (Е2), ее кофермент -- липоевая кислота, катализирует 2-ю и 3-ю реакции.

3. Дигидролипоат-дегидрогеназа (Е3), кофермент – ФАД (рибофлавин, В2), катализирует 4-ю и 5-ю реакции.

4. Помимо указанных коферментов, в работе комплекса принимают участие коэнзим А (пантотеновой кислоты, В5) и НАД (ниацина, РР)

5. Кроме того, в состав комплекса входят регуляторные субъединицы: протеинкиназа и фосфопротеинфосфатаза.

Окислительное декарбоксилирование пирувата. Превращение пирувата в ацетил-КоА включает 5 стадий

Стадия I. декарбоксилирование пирувата

Стадия 2. окисление полученного гидроксиэтила до ацетила

Стадия III. Перенос ацетила на Ко-А = ацетил-Ко-А

Стадия IV. Е₃-FAD забирает Н от восстановленных липоильных групп = Е₃-FADH₂ 

Стадия V . FADH₂ передаёт водород на NAD⁺ = NADH+Н.

Регуляция пируватдегидрогеназного комплекса

Регуляция активности комплекса достигается посредством ковалентной модификации. Пируват-дегидрогеназный комплекс может существовать в двух формах – активной, дефосфорилированной и неактивной, фосфорилированной. Инактивация комплекса происходит при участии Mg2+-ATP-зависимой протеин-киназы, которая прочно связана с мультиферментным комплексом. Реактивация комплекса обеспечивается фосфопротеин-фосфатазой, которая удаляет специфические фосфорильные остатки в ходе Mg2+- и Са2+-зависимой реакции дефосфорилирования.

Ацетил-S-СоА подавляет активность трансацетилазного компонента (Е2) ферментного комплекса, а NADH ингибирует дигидролипоил-дегидрогеназу (Е3) через механизмы обратной связи.

Вазопрессин активирует пируватдегидрогеназный комплекс путем повышения концентрации ионов кальция в митохондриях, которые активируют протеинфосфатазу (дефосфорилирование фермента).

Инсулин также усиливает превращение пирувата в ацетил-КоА через дефосфорилирование пируватдегидрогеназного комплекса.