Цикл Кори. Лактатдегидрогеназа. Спиртовое брожение. Обнаружение продуктов спиртового брожения.

 

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) - фермент, содержащийся в клетках сердечной мышцы, печени, почек, легких, скелетной мускулатуры. В связи с этим в клинической практике выделяют отдельные изоферменты: ЛДГ1 и ЛДГ2 (содержатся преимущественно в миокарде, почках), ЛДГ3 (обнаруживается в основном в легочной ткани), ЛДГ4 и ЛДГ5 (в наибольших количествах определяются в печени и скелетных мышцах), информативность которых выше, чем при определении общей ЛДГ.

Повышение ЛДГ (особенно ЛДГ1 и ЛДГ2) наиболее часто отмечается при остром инфаркте миокарда, тогда как при стенокардии (в том числе нестабильной) данный показатель остается в норме, что позволяет использовать его наряду с креатинкиназой (подробно см. позицию «креатинкиназа» и «креатинкиназа МВ») для дифференциальной диагностики этих состояний при сомнительной ЭКГ-картине. Умеренное увеличение ЛДГ наблюдается также у больных с острым миокардитом, тяжелой сердечной недостаточностью с застойными явлениями в печени, а также при развитии тромбоэмболии легочной артерии. Значительное повышение как общей ЛДГ, так и ее изоферментов ЛДГ4 и ЛДГ5 отмечается при острых гепатитах, циррозе печени в стадии обострения, а также при раковом поражении печени. Активность ЛДГ возрастает также при механических желтухах (наиболее часто - при закупорке желчевыводящих протоков камнем или сдавлении их опухолью) и гемолитических анемиях. Возможно умеренное увеличение данного показателя при обширных травматических повреждениях мышц и при прогрессирующей мышечной дистрофии.

 

Снижение активности ЛДГ в клинической практике значения не имеет.

 

Биологический материал: сыворотка крови.

Спиртовое брожение

Реакция спиртового брожения подобна гликолизу. Расхождение начинается только после образования пирувата.Конечный этап гликолиза заменяется двумя ферментативными реакциями. Сначала пируват подвергается декарбоксилированию, продуктом которого является ацетальдегид. Данная реакция происходит при участии пируватдекарбоксилазы, ТПФ и ионов магния.

 

После ацетальдегид восстанавливается водородом, который отщепляется от кофермента НАДН. При этом ацетальдегид восстанавливается до этанола. Собственно, цель спиртового брожения — это окисление NADH, чтобы он мог снова принять участие в гликолизе. Катализатором является алкогольдегидрогеназа.

 

Таким образом, продуктами спиртового брожения являются этанол и, а не молочная кислота, как в молочнокислом брожении.

В результате получается реакция:

 

 

26.Аэробный распад глюкозы. Схема. Пути регенерации НАД+. Энергетический эффект. Регуляция аэробного распада глюкозы. Эффект Пастера.

Аэробный распад глюкозы можно выразить суммарным уравнением: 

С6Н12О6 + 6О2 → 6СО2 + Н2О + 2880 кДж/моль. 

Этот процесс включает несколько стадий:

1. Аэробный гликолиз - процесс окисления глюкозы с образованием двух молекул

пирувата;

2. Общий путь катаболизма, включающий превращение пирувата в ацетил-КоА и его

дальнейшее окисление в цитратом цикле; 

3. Цепь переноса электронов на кислород, сопряжённая с реакциями дегидрирования,

происходящими в процессе распада глюкозы.

Эффект Пастера.

Снижение скорости потребления глюкозы и прекращение накопления лак-тата в присутствии кислорода носит название эффекта Пастера. Впервые это явление наблюдал Л. Пастер во время своих широко известных исследований роли брожения в производстве вина. В дальнейшем было показано, что эффект Пастера наблюдается также в животных и растительных тканях, где кислород тормозит анаэробный гликолиз. Значение эффекта Пастера, т.е. перехода в присутствии кислорода от анаэробного гликолиза или брожения к дыханию, состоит в переключении клетки на наиболее эффективный и экономичный путь получения энергии. В результате скорость потребления субстрата, например глюкозы, в присутствии кислорода снижается. Молекулярный механизм эффекта Пастера заключается, по-видимому, в конкуренции между системами дыхания и гликолиза (брожения) за АДФ, используемый для образования АТФ. Как известно, в аэробных условиях значительно эффективнее, чем в анаэробных, происходят удаление Piи АДФ, генерация АТФ, а также регенерирование НАД+, окисленного из восстановленного НАДН. Иными словами, уменьшение в присутствии кислорода количества Рi и АДФ и соответствующее увеличение количества АТФ ведут к подавлению анаэробного гликолиза.