89. Анаеробне перетворення вуглеводів, глікогеноліз.
1. Процес
глікогенолізу реалізується за механізмом
фосфоролітичного розщеплення, яке
полягає у фосфоролізі 1,4-глікозидного
зв’язку на нередукуючому кінці молекули
глікогену (такому, що містить вільну
(С-4)-ОН-групу). В реакції вивільнюється
глюкозо-1-фосфат, а нерозгалужений
фрагмент молекули глікогену скорочується
на один моносахаридний залишок:
Фермент,
що каталізує реакцію — глікогенфосфорилаза.
2. Фосфорилаза відрізає моносахаридні залишки у вигляді глюкозо-1-фосфату від нерозгалужених амілозних ланцюгів глікогену. Розщеплення розгалужених фрагментів відбувається під дією аміло-1,6-глікозидази (дерозгалужуючий фермент).
Фермент каталізує глікозилтрансферазну та аміло-1,6-глюкозидазну реакції, а саме:
переносить олігосахаридні залишки, що складаються із трьох моносахаридів, в кінець нерозгалужених ланцюгів, що експонує залишки глюкози, сполучені з основним ланцюгом α (1→6)-глікозидними зв’язками;
розриває (1→6) - глікозидні зв’язки гідролітичним шляхом, вивільняючи молекули глюкози.
3. Глюкозо-1-фосфат, що утворюється при фосфоролізі глікогену, під дією фосфоглюкомутази перетворюється в глюкозо-6-фосфат.
4. Подальші метаболічні шляхи обміну глюкозо-6-фосфату відмінні в клітинах печінки і м’язів:
– в печінці глюкозо-6-фосфат при дії глюкозо-6-фосфатази перетворюється у вільну глюкозу, яка надходить у кров і використовується в інших органах і тканинах;
– у м’язах, які не містять глюкозо-6-фосфатази, глюкозо-6-фосфат використовується для власних енергетичних потреб, окислюючись аеробним або анаеробним шляхом.
За умов глікогенолізу АТФ затрачається тільки один раз для утворення фруктозо-1,6-дифосфату. Тому при розпаді одного глюкозного залишку глікогену вихід АТФ складає 4-1=3 молекули:
Якщо ж врахувати затрати АТФ для біосинтезу глікогену (2 молекули АТФ для включення одного залишку глюкози), тоді чистий вихід складає тільки 1 молекулу АТФ на 1 залишок глюкози. Витрачання АТФ для синтезу глікогену в м'язах має місце в стані спокою, коли депонування глікогену достатньо забезпечене киснем і енергією. А під час інтенсивного фізичного навантаження анаеробний розпад глікогену до молочної кислоти зумовлює більший вихід АТФ, ніж розпад глюкози.
90. Ейкозаноїди - похідні арахідонової кислоти, класифікація, значення.
УЙК — біорегулятори кл. функцій ліпідної природи. Є фізіологічно активними похідними арахідонової (ейкоза-тетраєн-5,8,11,14-ової, С20:4) к-ти. ЕЙК – простаноїди, тромбоксани та лейкотрієни. Деякі з класу простагландинів є похідними α- та γ-ліноленової к-ти.
1 ПГ - гідроксипохідні 20-С ЖК з 5-членний цикл. Простагландини + простацикліни=простаноїди - похідних простаноєвої кислоти, яка утв. при замиканні зв’язку між 8-м та 12-м С атомами в молек. арахідонової кислоти.
Простагландини позначаються скорочено PG + (A, В, D, E, F, G, H, I), цифр. індексу (вказує на к-сть подвійних зв’язків у бічному ланцюзі (l=7 або 8 С атомів). У PGI2 (простацикліну) є вн. циклічна киснева структура.
2. Тромбоксани – гідроксипохідні 20-С ЖК з 6-чл. О2-вмісн. циком. Акт. форма — тромбоксани А мають вн атом кисню в гетероциклічному кільці:
3. Лейкотрієни: гідроксипохідні арах. к-ти, спряжені трієни, не містять у собі циклічної структури. Залежно від хім. будови, розрізняють декілька типів лейкотрієнів, найпоширеніші: LTA4, LTB4, LTC4, LTD4
Механізм дії
ЕЙК – гормони місцевої дії. Утв. в органах і тканинах, а не тільки в ендокринних залозах, Діють по автокринному чи паракринному механізму, Конц. ЕЙК у крові менша, ніж потрібно, щоб викликати відповідь в кл. мішенях. ЕЙК діють через рецептори ЦАМФ чи пов’язаної з дією протеїнканази А – це PGE, PG D, PC I.
1. ф-ції простагландинів вплив на скорочувальну функцію глад м’язів. ПГЕ сприч. розслаблення гладеньких м’язів бронхів та трахеї, а ПГF – викликають їх скорочення. ПГ Е2 та F2 (які містяться в сім’яній рідині) стимулють м’язи матки, що сприяє переміщенню сперматозоїдів у порожнину фаллопієвих труб. ПГ Е1 впливає на слизову оболонку шлунка: у фармакологічних дозах PGE1 гальмує базальну та стимульовану секрецію HCl, захищає кл слиз оболонки від хімічних подразників.
Біол. ефекти ПГ проявляються, здебільшого, в тих гормон-чутливих тканинах, де вторинним посередником в дії гормонів на клітину є цАМФ; активація мембранної аденілатциклази доведена, зокрема, для дії PGE та простациклін.
Простациклін є простаноїдом, що продукується ендотеліальними кл судин. Ф зіол. ефекти: у вазодилатація коронарних артерій, та в протизгортальній дії — PGI2 протидіє агрегації тромбоцитів та їх адгезії з поверхнею ендотелію.
Тромбоксани є антагоністами простацикліну. тромбоксан А2, спричиняє скорочення гладеньких м’язів судин та сприяє агрегації тромбоцитів. Б/х мех. дії полягають у його позитивному впливі на вн. кл. депо Са2+, які спричиняють активацію скорочувальних білків тромбоцитів і їх адгезію на поверхні ендотелію.
простагландини та лейкотрієни беруть участь у розвитку і регуляції запалення, яке є біологічним захистом тканин на дію пошкоджувальних факторів.
В ділянках запалення продукується значна кількість ПГ, особливо PGE2, які стимулюють розвиток запального процесу (за рах. посилення ефектів гістаміну, брадикініну, серотоніну та інших медіаторів запальнення+ПГ самі по собі можуть спричиняти проявлення певних компонентів запальної реакції. Важливими факторами хемотаксису поліморфноядерних лейкоцитів у вогнищі запалення є лейкотрієни LTB4; комплекс лейкотрієнів (LTC4, LTD4, LTE4) входить до складу “повільно реагуючої субстанції анафілаксії”. Таким чином, ЕЙК – ще й медіатори запалення, що продукуються кл. ретикулоендотеліальної системи, у відповідь на пошкодженння тканин.
Біосинтез простагландинів та тромбоксанів
Метаболічне джерело ЕЙК — арахідонова кислота (С20:4) утв за рахунок дії на мембранні гліцерофосфоліпіди ферменту фосфоліпази А2. На неї діє простагландин-синтазний к-с, який за рахунок циклооксигенази та пероксидази послідовно перетворює арахідонат на простагландин G2 та простагландин Н2 — попередник ПГ та тромбоксанів:
Біосинтез лейкотрієнів здійснюється шляхом введення атомів О2 в арахідонову к-ту; оксигенування арахідонату в 5-му положенні призводить до утв. гідропероксиду 5-гідроперокси ейкозатетраєнової к-ти — 5-ГПЕТЕ — попередника біол акт. лейкотрієнів. Реакція синтезу 5-ГПЕТЕ каталізується 5-ліпоксигеназою. Утворення 5-ГПЕТЕ та активних лейкотрієнів відбувається переважно в клітинах крові, що відображає провідну роль лейкотрієнів у реакціях запалення, згортанні крові, алергічних, імунних процесах.
Інактивація простогландинів. Швидко інактивуються (від сек. до кількох хв.). Простогландини інактивуються шляхом окиснення гідроксильної групи в положенні 15 до кето групи. Подвійний зв'язок в положенні 13 відновлюється. Потім – р-окислення бічного ланцюга, далі – спів-окислення. Кн. продукти (дикарбонові кислоти) виводяться з сечею. Активні ТХА2 швидко перетворюється в біологічно неактивний ТХВ2 через розрив кисневого містка між 9-м и 11-м атомами карбону з утворенням гідроксильних груп.