Ферменты цтк, кдз их определения. Роль витаминов в цтк.
Ферменты ЦТК и клинико-диагностическое значение их определения.
ЦК играет также главную роль в процессах глюконеогенеза, переаминирования , дезаминирования аминокислот и липогенеза. Хотя ряд этих процессов протекает во многих тканях, печень — единственный орган, в котором идут все перечисленные процессы. Поэтому серьезные последствия вызывает повреждение большого числа клеток печени или замещение их соединительной тканью, как это имеет место при остром гепатит е или циррозе. О жизненно важной роли ЦК свидетельствует и тот факт, что у человека почти неизвестны генетически обусловленные изменения ферментов, катализирующих реакции цикла; вероятно, наличие таких нарушений несовместимо с нормальным развитием.
Для двух ферментов цикла Кребса измерение активности нашло применение в диагностике некоторых заболеваний. Это изоцитрат- и малатдегидрогеназы. Повышение их активности в крови свидетельствует о степени повреждения тканей. Малатдегидрогеназа нашла применение как фермент, используемый для определения активности трансаминаз в комбинированном наборе реактивов.
Функцию ЦТК изучают:
по убыли ацетил-КоА, используя реактив Фолина, появляется синее окрашивание.
По образованию углекислого газа, который связывается с гидроксидом кальция и определяется при добавлении серной кислоты (выделяются пузырьки газа).
По образованию атомов водорода, которые взаимодействует с 2,4-дихлорфенолиндофенолом с обесцвечиванием раствора.
Роль витаминов в ЦТК.
В цикле лимонной кислоты выполняют специфические функции четыре водорастворимых витамина группы B.
1) Рибофлавин (В2 )входит в состав ФАД, который является кофактором альфакетоглутаратдегидрогеназного комплекса и сукцинатдегидрогеназы .
2) Никотинамид (РР) входит в состав НАД, который является коферментом трех дегидрогеназ цикла:
изоцитратдегидрогеназы , α-кетоглутаратдегидрогеназы и малатдегидрогеназы.
3) Тиамин (B1) входит в состав тиаминдифосфата , который является коферментом α-кетоглутаратдегидрогеназы.
4) Пантотеновая кислота (В5) входит в состав кофермента A , который является кофактором, связывающим «активные» ацильные остатки, например, в ацетил-КoA или сукцинил-КoA .
Энергетический баланс цтк, его биологическое значение.
Скорость реакций цитратного цикла зависит от скорости тканевого дыхания митохондрий, от интенсивности процесса окислительного фосфорилирования. А скорость дыхания и фосфорилирования в свою очередь зависит от того, как быстро расходуется АТФ (или увеличивается концентрация АДФ).
Определяющим фактором регуляции активности цикла Кребса является дыхательный контроль, т.е. отношение АТФ/АДФ: чем меньше это отношение, тем интенсивнее идет дыхание, обеспечивающее выработку АТФ. При увеличении концентрации АДФ увеличивается скорость дыхания, т.е. интенсивнее потребляются субстраты цикла Кребса и скорость протекания реакций этого цикла увеличивается.
Активность цитратного цикла зависит также от соотношения НАД + /НАДН, что в свою очередь зависит от скорости потребления АТФ. При недостатке НАД + активность дегидрогеназ цикла будет снижаться, поскольку именно окисленная форма кофермента является акцептором водорода субстратов цикла Кребса.
Кроме такой общей регуляции, зависящей от функционирования дыхательной цепи, имеется регуляция на уровне самого цикла.
Так, АТФ может ингибировать цитратсинтазу по аллостерическому механизму. Основным регуляторным ферментом является изоцитратдегидрогеназа. Она аллостерически ингибируется АТФ и НАДН, а активируется АДФ. Сукцинатдегидрогеназа ингибируется избытком оксалоацетата.
Источник
Терещенко Н.П. Один из столпов детоксикации организма. «Любые страдания начинаются в клетке» — Закон биологии
Врач высшей категории, врачебный более 20 лет, один из самых опытных нутрициологов в России. Опыт применения нутрицевтиков — около 12 лет.
Специализация: изжога, гастриты, язвенная болезнь, колиты, запоры, паразитарные инвазии, дисбактериозы и другие расстройства желудочно-кишечного тракта.
Запись на консультацию — тел. 8-903-669-3710.
Часто слышу от своих пациентов о программах детоксикации, «очищения» организма, ограничивающихся кишечником (гидроколонотерапия, кишечный лаваж) и печенью, проводимых 1- 2 раза в год. Это ошибка! Охватывать нужно весь организм. Самый важный этап детоксикации — выведение токсических веществ из клетки и поддержка нарушенного клеточного обмена. И это не акция 1-2 раза в год. Организм человека постоянно подвергается непрерывному воздействию химических и токсических веществ (см. ниже). Система детоксикации требует чрезмерного расходования энергетических веществ. Это очень энергоемкий процесс.
Немного истории
Более полувека назад — в 1953 году Нобелевская премия за выдающиеся достижения в области физиологии человека была вручена доктору Гансу Кребсу, с именем которого сегодня знакомы биохимики, врачи и токсикологи всего мира. Именно ему удалось сделать удивительное открытие: он обнаружил целый каскад или цикл биохимических реакций, в ходе которых организму становится доступна энергия, заключенная в питательных веществах. Любые нарушения в цикле Кребса (недостаток ферментов, витаминов, микроэлементов, которые являются катализаторами) могут повлечь за собой тяжелые последствия для организма. Они заключается в хроническом недостатке энергии. По мнению натуропатически ориентированных врачей, практически при всех хронических заболеваниях отмечается нарушение этого цикла биохимических реакций, энергетический голод организма и нарушение клеточного обмена веществ.
Таким образом, важнейший принцип детоксикации — введение в план терапии специальных препаратов, которые поддерживают и регулируют энергетический баланс клетки, помогают организму наладить нормальную добычу энергии с помощью восстановления цикла Кребса. Предусматривается включение таких препаратов как Биозим / Biozyme (системная энзимотерапия). Это коферменты: витамины группы В (В-Комплекс), селен, сера (МСМ), цинк, магний в виде цитрата (ОРТО КАЛЬЦИЙ + МАГНИЙ). Необходимо помнить, что фермент без кофермента «труп». Аминокислоты: карнитин (ОРТО АЦЕТИЛ-L-КАРНИТИН), цистеин, таурин (ОРТО ТАУРИН ЭРГО). Коэнзим Q10.
Современная медицина успешно справляется с диагностикой и терапией острых интоксикаций. В то же время в последние годы накапливается все больше тревожных свидетельств о нагрузках на организм, связанных с хроническим накоплением токсинов как следствием поступления их в малых дозах в течение длительного времени, и о том, какие последствия такое накопление токсинов оказывает на следующие поколения.
Химические соединения, составляющее подавляющее большинство токсинов, встречающихся в окружающей среде, распространяются по всему миру через грунтовые воды, с дождем и ветром и теперь присутствуют даже в тех регионах, где никогда не использовались химические вещества и удобрения. Биоаккумуляция таких соединений в живых организмах вызывает различные заболевания. У людей чаще всего поражаются иммунная, эндокринная и нервная системы.
В XXI веке – значительно усилилось экологическое загрязнение. Нередко мы дышим плохим воздухом, пьём плохую воду, химическое загрязнение (накопление в организме тяжёлых металлов). Почва может накапливать гербициды, пестициды. Длительный бесконтрольный прием лекарственных препаратов может привести к нарушению кишечной флоры у целых популяций людей, а значит, страдают процессы ПИЩЕВАРЕНИЯ, ИММУНИТЕТА. Нарушается эндоэкология человека.
Особую опасность для живой природы (и для нас с вами) представляют остатки антибиотиков, эндокринных препаратов, антидепрессантов, антипаразитических и противораковых медикаментов: они через воду и по трофическим цепочкам могут попадать в наш организм, и вызывать самые неприятные последствия. Эти вещества, попав в организм даже в небольших количествах, вступают в химические реакции, образуя новые химические соединения, в том числе и токсические. Одни из них относительно быстро выводятся из организма, другие могут долгое время накапливаться в нём.
Зерно и зернопродукты могут быть источником пестицидов, микотоксинов (афлатоксина), нитратов. С мясом и мясопродуктами могут попадать свинец, антибиотики, стимуляторы роста, гормоны, противоглистные препараты. С молоком — антибиотики, афлатоксины, гормоны, пестициды, свинец. С рыбой — токсические элементы, тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий). Овощи, фрукты часто перенасыщены нитратами. Они также могут содержать пестициды, тяжелые металлы, диоксины, свинец хорошо накапливается в растениях (листья, стебли).
Антибиотики обнаружены в картофеле, редисе, моркови, даже в зернах озимой пшеницы, которую удобряли навозом (использование антибиотиков в животноводстве). Интересно, что эстрадиолы (компонент пероральных контрацептивов) могут обнаруживаться в пресноводной рыбе.
В 21 столетии мы, к сожалению, носим в своем организме остатки сотен химических веществ, которых не могло быть там 60-100 лет тому назад, по той причине, что они просто не существовали!
Источник
Цикл Кребса простым языком
Представьте себе, что все белки, жиры и углеводы, которые мы получаем с приемом пищи, распадаются на маленькие пазлы, которые собираются вновь только в одном определенном участке нашего организма — митохондриях. Там же происходит сортировка и параллельное протекание реакций созидания и разрушения. Разберемся подробнее:
Что такое цикл Кребса
Цикл Кребса — это цепочка химических реакций, происходящих в митохондриях каждой клетки нашего тела, которая называется циклом потому, что продолжается непрерывно. Она же является и общим конечным путем окисления ацетильных групп(в виде ацетил-КоА), в которые превращается в процессе распада большая часть органических молекул, играющих роль «клеточного топлива» или «субстратов окисления»: углеводов, жирных кислот и аминокислот.
Функции цикла Кребса:
анаболическая (синтез новых органических веществ);
энергетическая (питание организма)
катаболическая (превращение некоторых веществ в катализаторы)
транспортная (транспортировка водорода, участвующего в дыхании клеток).
Атомы водорода, высвобождающиеся в окислительно-восстановительных реакциях, доставляются в цепь переноса электронов при участии НАД- и ФАД- зависимых дегидрогеназ, в результате чего происходит образование 12 высокоэнергетических фосфатных связей: синтез 12 молекул аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) из аденозиндифосфорной кислоты (АДФ).
Как работает цикл Кребса?
В организме аминокислоты, жирные кислоты и пируват образуют ацетил-КоА.
Когда ацетил-КоА попадает в митохондриальный матрикс, он связывается с молекулой оксалацетата и превращается в лимонную кислоту (цитрат). Цитрат, в свою очередь, под действием фермента аконитазы превращается в цис-аконитат, оставляя молекулу воды.
В свою очередь цис-аконитат превращается в изоцитрат под действием фермента изоцитратдегидрогеназы. Изоцитрат превращается в альфа-кетоглутарат под действием изоцитратдегидрогеназы.
Альфа-кетоглутарат превращается в сукцинил-КоА альфа-кетоглутаратдегидрогеназой и добавлением ацетил-КоА. Он подвергается сукцинату под действием сукцинат-тиокиназы. Сукцинатдегидрогеназа превращает его в фумарат. Фумарат превращается в L-малат через фумаразу. L-малат под действием фермента малатдегидрогеназы восстанавливает оксалацетат, который может снова вступать в реакцию с молекулой ацетил-КоА и повторять цикл.
Результатом этого цикла является образование CO2 и водорода, а также воды. Ионы на выходе из процесса участвуют в ресинтезе АТФ, что помогает организму восстановить еще один источник энергии — трифосфат аденозина.
Стадии цикла Кребса
Окисление ацетильного остатка происходит в несколько стадий, образующих циклический процесс из 8 основных этапов:
Основные этапы цикла Кребса
I этап
Конденсация ацетил-КоА и оксалоацетата с образованием цитрата.
Происходит реакция отщепление карбоксильной группы аминокислот, в процессе которой образуется ацетил-КоА
*он выполняет функцию транспортировки углерода в различных обменных процессах .
При соединении с молекулой щавелевой кислоты получается цитрат
*фигурирует в буферных обменах.
На данном этапе кофермент А полностью высвобождается, и получаем молекулу воды.
Данная реакция необратима.
II этап
Превращение цитрата в изоцитрат.
Дегидрирование (отщепление молекул воды) от цитрата, в результате которого получается цис-аконитат. И присоединяя молекулу воды , переходит в изолимонную кислоту (изоцитрат)
III этап
Превращение изоцитрата в а-кетоглутарат.
Изолимонная кислота( изоцитрат) дегидрируется в присутствии НАД — зависимой изо-цитратдегидрогеназы.На выходе получаем альфа-кетоглутарат.
*Альфа-кетоглутарат участвует в регуляции всасывания аминокислот, нормализует метаболизм и положительно влияет на антистрессорные процессы.
Также образуется NADH ( аллостерический фермент)
IV этап
Окисление α-кетоглутарата до сукцинил-КоА
Окислительное декарбоксилирование а-кетоглутарата с образованием сукцинил-КоА — тиоэфира, содержащего высокоэнергетическую фосфатную связь.
V этап
Превращение сукцинил-КоА в сукцинат.
Пятая реакция катализируется ферментом сукцинил-КоА-синтетазой. В ходе этой реакции сукцинил-КоА при участии ГТФ и неорганического фосфата превращается в янтарную кислоту ( сукцинат ). Так же происходит образование высокоэргической фосфатной связи ГТФ за счет тиоэфирной связи сукцинил-КоА.
VI этап
Дегидрогенирование сукцината. Образование фумарата.
Образовавшийся сукцинат превращается в фумарат под действием фермента сукцинат-дегидрогеназы. Единственная дегидрогеназная реакция цикла Кребса, в ходе которой осуществляется прямой перенос водорода с субстрата на флавопротеин без участия НАД + .
VII этап
Образование малата из фумарата.
Под влиянием фермента фумаратгидратазы ( фумаразы ). Образовавшаяся при этом фумаровая кислота гидратируется,
продуктом реакции является L-яблочная кислота ( L -малат).
VIII этап
Превращение малата в оксалоацетат.
Под влиянием митохондриальной НАД-зависимой малатдегидрогеназы происходит окисление L-малата в оксалоацетат.
Происходит полное «сгорание» одной молекулы ацетил-КоА. Для непрерывной работы цикла необходимо постоянное поступление в систему ацетил-КоА. А коферменты (НАД + и ФАД), перешедшие в восстановленное состояние, должны снова и снова окисляться.
Реакции цикла Кребса по стадиям
Для облегчения запоминания ферментативных реакций цикла:
ЩУКа съела ацетат, получается цитрат через цис-аконитат будет он изоцитрат водороды отдав НАД, он теряет СО2 этому безмерно рад альфа-кетоглутарат окисление грядёт: НАД похитит водород В1 и липоат с коэнзимом А спешат, отбирают СО2, а энергия едва в сукциниле появилась сразу ГТФ родилась и остался сукцинат. вот добрался он до ФАДа, водороды тому надо водороды потеряв, стал он просто фумарат. фумарат воды напился, и в малат он превратился тут к малату НАД пришёл, водороды приобрёл ЩУКа снова объявилась и тихонько затаилась Караулить ацетат…
