The Alkohola oksidēšanās | Alkoholisms
The

Spirta oksidēšana

Alkohola oksidēšanās bioķīmija ir šāda: alkohols → acetaldehīds → acetāts → ūdens + oglekļa dioksīds . (acetil CoA)
Pirmais šī procesa posms ir etilspirta oksidēšana ar acetaldehīdu. Šo procesu ķermenī var veikt trīs veidos. To katalizē šķīstošie alkohola dehidrogenāzes, mikrosomālo etanola oksidēšanas sistēmu, katalāzes-peroksidāzes sistēmas (2. att.) Enzīmi .


Zīm. 2. Parasta alkohola oksidācijas ceļu proporcija organismā

Cilvēka aknu alkohola dehidrogenāze (ADH) ir diezgan labi pētīta. Šis ferments ar molekulmasu aptuveni 85 000-87 000 sastāv no diviem subvienībām un zemā etanola koncentrācijā organismā, tikai viens no tiem ir oksidējošs. Augstas etanola koncentrācijas gadījumā abas ADH apakšvienības darbojas. Tiek izteikts viedoklis, ka etanols nav labākais ADH substrāts. ADH ķermeņa substrātos ir primārie un sekundārie alifātiskie spirti un aldehīdi, ketoni, aromātiskie spirti un aldehīdi, retinols un citi poliēna spirti, dioli, pantotēnilspirts, steroīdi uc (Ostrovsky et al., 1986).

The

Praktiski visi ADH atrodas cilvēka aknās, tikai kuņģa-zarnu traktā, plaušās, sirdī, nierēs atrodams tikai neliels daudzums. ADH ir atrodams cilvēka smadzenēs, bet tā aktivitāte ir neliela un aknu aktivitāte ir tikai 0,025%. IE Lomeko un līdzautoru pētījumos (1985) tika parādīts, ka ADH īpašības smadzenēs ir tādas, ka fizioloģiskajos apstākļos ferments nevar praktiski piedalīties etanola oksidēšanā. Saistībā ar to ADH funkcionālā nozīme nieru audos var būt galvenokārt tāpēc, ka enzīms darbojas nevis kā dehidrogenāze, bet gan kā reduktāze (etanola-acetaldehīda sistēmā), aizsargājot smadzenes no ļoti toksiskā acetaldehīda iedarbības.

Principā ADH aktivitāti nosaka pietiekama daudzuma koenzīma - nikotīnamīda adenīna dinukleotīda (NAD +) klātbūtne. Turpmāk tas tiks apspriests, apsverot hroniskas alkohola lietošanu. Parasti aptuveni 80% ienākošā etilspirta tiek metabolizēti šādi (3. attēls).

alkohola oksidēšanās shēma aknu šūnā
Zīm. 3. Alkohola oksidēšanās procesa vispārējā shēma aknu šūnā (hepatocīts) (pēc: Musil, 1984)
STE - elektronu transporta sistēma (elpošanas ķēdes);
CLC - citronskābes cikls;
MEOS ir mikrosomāla etanola oksidēšanas sistēma;
ADH - spirta dehidrogenāze;
NAD - nikotinamīda adenīna dinukleotīds

Šūnu citoplazmā notiek disinīcija, un rezultātā iegūtais samazinātais NAD (NAD-H) var tikt izmantots gan adenozīna trifosfāta (ATP) sintēzei, gan citu oksidācijas-reducēšanas procesu posmu (H +) protonācijai šūnās. ATP loma organismā ir unikāla. Šis savienojums pieder pie tā saukto makroregru grupas - universāliem enerģijas avotiem lielākajai daļai procesos, kas notiek ķermenī, kas saistīti ar enerģijas patēriņu.

The

Augsta alkohola koncentrācija ir saistīta ar mikrosomālu etanola oksidēšanas sistēmu (MEOS), kas ir lokalizēta aknu šūnu (hepatocītu) gludajā endoplazmas retikulā. Parasti MEOS loma ir maza - maksimums 20% no etanola oksidēšanās. Mikrosomu oksidāzes sistēmas aktivitāte izpaužas tikai ar samazinātu nikotīna adenīna dinukleotīdu fosfāta (NADPH) vai NADPH ģenerējošo sistēmu klātbūtni. Reakcijas shēma ir šāda:

Visbeidzot, trešais alkohola oksidēšanas veids tiek katalizēts ar enzīmu katalāzi, iesaistot ūdeņraža peroksīdu (H 2 O 2 ) un lokalizēts peroksisomos. Šīs reakcijas vērtība parasti ir diezgan maza (daži procenti). Reakcijas shēma ir šāda:

Tomēr šī oksidēšanas procesa loma palielinās, palielinoties etilspirta koncentrācijai organismā.

Otrais svarīgākais oksidatīvo procesu posms ir acetaldehīda oksidēšanās, kas veidojas iepriekšējā stadijā. Jāuzsver būtiska informācija: acetaldehīds ir daudz aktīvāks bioķīmiskā izteiksmē un ir toksiskāks nekā etilspirts . Tas var izraisīt psihotropo un toksisko ietekmi devās 100-200 reizes zemākas nekā alkohols (Ezriyev, 1968), un, kam ir augsta neirotropiskā aktivitāte, var traucēt olbaltumvielu biosintēzi. Tādējādi ir skaidrs, ka etilspirta oksidēšanās laikā organisms cenšas cik ātri vien iespējams apstrādāt acetaldehīdu.

Kā tas notiek?

Šīs reakcijas galvenā saikne ir aldehīddehidrogenāze (ALDG). Atkarīgs no NAD + ALDH ir plaši izplatīts un eksistē cilvēka organismā vairāku izoenzīmu formā. Visaktīvākais ir aldehīds-1 izoenzīms.

Ir ziņkārīgs fakts. Tiek atzīmēts, ka bieži vien mongoloīdu sacīkstes pārstāvji viegli un ātri sūcas pēc alkohola lietošanas, savukārt saindēšanās dažkārt rada diskomfortu. Izrādījās, ka Āzijas iedzīvotājiem bieži nav izoenzīma Aldg-1, kas kavē ātru alkohola metabolismu. Protams, to papildina starpprodukta oksidācijas produkta, acetaldehīda, uzkrāšanās, kas stimulē ādas apsārtušanos. Un, ja mēs arī ņemam vērā relatīvi zemo alkoholisma izplatību Āzijā, ir iespējams, ka zināmā mērā ir nepatīkama nepatīkamība (AlDG-1 trūkuma dēļ) un novērš alkohola pārmērīgu lietošanu. Bet, saskaņā ar citiem pētniekiem, augsta jutība pret alkohola iedarbību ir saistīta ar augstu "netipiskās" ADH aktivitāti.

Ūdens šķīdumā acetaldehīds ir līdzvērtīgs brīvā aldehīda un hidrāta maisījumam. Dehidrēšanas procesā hidrāts iet uz acetātu. Reakcijas shēma ir šāda:

Īpaši svarīgi ir atzīmēt acetāta iekļaušanu nākotnes fondā (kā acetylcozzyme A) ar turpmāku metabolismu gala produktos - oglekļa dioksīdu un ūdeni.

Un vēl viens svarīgs apstāklis. Kad alkohols tiek oksidēts, atbrīvo lielu enerģijas daudzumu - 7,1 kg / g. Runājot par kaloriju saturu, alkohols ir sekundārs tikai taukiem un spēj apmierināt daļu no ķermeņa enerģijas rezervēm.

Konkrēta loma acetaldehīda konversijā organismā notiek ar sintēzes reakcijām, kas notiek acetaldehīda satura palielināšanās apstākļos. Acīmredzot šī acetaldehīda daļa, kas nav oksidēta ar AlGD, šajā gadījumā ir kondensēta. Vissvarīgākie ir acetaldehīda kondensācija ar biogēnajiem amīniem un produkta iejaukšanās kateholamīnu apmaiņā.

Saskaņā ar mūsdienu idejām pastāv arī citi etanola katabolizēšanas veidi. Ir noskaidrots, ka urīndīna nukleotīdi paātrina alkohola izdalīšanos organismā. Ar akūtu alkohola intoksikāciju hidrolīzes mehānismā fosfora esteru iznīcināšanai tiek iesaistīts alkohols. Turklāt ir atklāta specifiska enzīmu sistēma, kas veido etanola esterus ar taukskābēm aknu, sirds un acīmredzot citu audu šūnās (Ostrovsky et al, 1986).

Kā jau tika minēts, alkohola oksidēšanās ātrums ir atkarīgs no lielām individuālām svārstībām. Daļa no tā ir atkarīga no diennakts ritmiem, no dzimuma hormonu līmeņa un no uztura daudzuma.