УЧАСТИЕ АДГ В ИНТЕГРАЛЬНЫХ БИОХИМИЧЕСКИХ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ - Роль алкогольдегидрогеназы для человека
В нашем организме АДГ (табл. 2) участвует во многих химических реакциях.
Мы остановимся на тех, в которых АДГ занимают ключевые позиции. К ним относится, прежде всего, окисление (превращение) ретинола (витамина А - способствует нормальному обмену веществ, росту и развитию организма и др.) в ретиналь (ближайший предшественник ретиноевой кислоты). Главным центром синтезом ретиналя признаны надпочечники, где АДГ I и, в особенности, АДГ IV проявляют высокую активность. Также ретиналь будет образовываться в сетчатке глаза и в подкожной клетчатке. При этом окисление свободного ретинола происходит при помощи АДГ во внутриклеточной жидкости, а связанный с белками ретинол -- в митохондриях при помощи КЦОР. Установлено также важное значение АДГ IV и АДГ I на ранних стадиях развития надпочечников у зародыша после оплодотворения.
В поддержании оптимального уровня нейромедиаторов (биологически активных химических веществ, посредством которых осуществляется передача электрического импульса от отростка одной нервной клетки на другую нервную клетку), важную роль выполняют ферменты, осуществляющие образование и разрушение нейромедиаторов.
Далее описывается пути превращения части нейромедиаторов, которые влияют на психические процессы в головном мозге. В норме 5-гидроксииндол-3-ацетальдегида образуется из серотонина (серотонин -- важное влияет на работу мозга и др. функции). Под действием АДГ I, образуется 5-гидрокситриптофол, выводящийся с мочой. Уменьшение образования 5-гидрокситриптофола будет снижать влечение к алкоголю, формировать к нему отвращение. Сходная ситуация выявлена и в отношение превращений норадреналина и дофамина (это еще два очень важных нейромедиатора, необходимых для работы нервной системы). Чтобы нервная система работала хорошо (которая регулирует работу всего организма), эти нейромедиаторы должны образовываться в достаточном количестве и быстро разрушаться, после передачи нервного импульса. В процессе разрушения норадреналина, поступающего в кровь и тканевые жидкости, образуется 3,4-диоксифенилгликоль, при участии АДГ II.
Заслуживают внимания также данные о способности АДГ участвовать в реакциях превращения г-аминомасляной кислоты(которая отвечает за процессы торможения в нервной системе -- чтобы не было перенапряжения) в г-оксимасляную кислоту, которая сама является нейромедиатором и антиоксидантом (стабилизирует оболочки клеток, уничтожает (связывает) свободный кислород и перекиси).
Способность АДГ I управлять процессами превращения гормональных гидроксистероидов (гормоны, регулирующие обменные процессы, в том числе и половые гормоны) не вызывает сомнений. Однако открытие многочисленного семейства КЦОР, не позволяет пока вполне объективно оценить значимость АДГ в этой области превращений биорегуляторов. Многие КЦОР оказались достаточно специфичными регуляторами превращений половых гормонов.
Подобная картина складывается и в образовании и биотрансформации холестерина, щ-оксижирных кислот и простагландинов, где пока трудно дифференцировать роли АДГ и КЦОР.
Весьма сложной и противоречивой представляется роль АДГ в системах детоксикации (обезвреживании) ксенобиотиков (химических ядов созданных человеком). Выше упоминалось уже, что АДГ I и АДГ IV служат обезвреживанию эндогенного (внутреннего) ацетальдегида в условиях, когда существенные количества этанола не поступают извне (не употребляет алкоголь) и, наоборот, генерируют повреждающие организм количества ацетальдегида при алкоголизме. Еще более противоречивой эта же ситуация оказывается в аспекте влияния на влечение к этанолу, ибо ацетальдегид является важным фактором, способным снижать это влечение. (С одной стороны сам ацетальдегид может разрушать организм, но он сам способствует снижению влечения к алкоголю). Частично эти противоречия смягчаются, но не преодолеваются полностью, если оценивать активность АДГ I, АДГ IV к активности АцДГ. При повышении содержания этанола (человек выпил) АДГ I и АДГ I усиленно синтезируют ацетальдегид, который, в свою очередь, обезвреживается действием АцДГ. Способность АДГ регулировать обменные процессы нейромедиаторов, может приводить к негативной роли и способствовать влечению к этанолу, если АДГ увеличивает свою активность (например -- принял алкоголь).
Окисление (обезвреживание) метанола с участием АДГ I ведет к образованию высокотоксичного формальдегида, хотя и протекает значительно медленнее, чем окисление этанола. При поступлении большого количества метанола извне образуется сразу много формальдегида, который не успевает обезвреживать АДГ III в глютатионзависимой реакции.
Поэтому, введение внутривенно этанола замедлит окисление метилового спирта АДГ I, и даст возможность АДГ III справиться с формальдегидом раньше, чем умрет человек от отравления формальдегида. На этом основан своеобразный путь облегчения отравлений метанолом посредством введения значительных количеств этанола.
Роль АДГ в превращениях экзогенных гликолей (химических промышленных ядов) также не может рассматриваться как детоксицирущая (обезвреживающая) (АДГ при таких отравлениях запускает токсические реакции, которые могут убить человека, поэтому надо часть АДГ делать другую работу -- например окислять этиловый спирт). При поступлении значительных количеств этиленгликоля происходит его окисление до соответствующего альдегида и далее до щавелевой кислоты, обладающей выраженной токсичностью. Один из путей подавления этого процесса состоит в отвлечении АДГ посредством введения при отравлениях этиленгликолем существенных количеств этанола.
Описанные реакции подчеркивают, что АДГ III, окисляющий формальдегид, работает медленнее, чем АДГ I и АДГ IV окисляют метиловый спирт до формальдегида.
Участие АДГ I и АДГ IV в превращениях щ-оксижирных кислот связано с обезвреживанием продуктов перекисного окисления липидо (связывание вредного свободного кислорода и перекисей внутри клеток).
Постоянно растет перечень ксенобиотиков (промышленных ядов), в связывании и обезвреживании которых АДГ принадлежит важная роль. Целое семейство канцерогенных аминоазокрасителей связываются АДГ I с высоким уровнем афинности (химического сродства, способности взаимодействовать друг с другом). Важная группа токсических соединений бензина, сигаретного дыма и продуктов, выделяющихся при производстве резины, также обезвреживаются с участием АДГ. При этом следует отметить главные органные барьеры, где АДГ I, АДГ III и АДГ IV осуществляют эти функции, - слизистая оболочка желудка, печень и кожа.
Детоксицирующие (обезвреживающие) функции в отношении гликолей, как уже упоминалось, осуществляет АДГ II.
Таким образом, интегральные биохимические и физиологические функции АДГ входят в число ключевых для ряда систем организма млекопитающих. Все изложенное позволяет понять смысл полиморфности (многообразия, и вариабельности) и очень широкого распространения АДГ в органах и тканях, а также некоторые особенности эволюции этого семейства энзимов (ферментов).
Похожие статьи
-
АЛКОГОЛЬДЕГИДРОГЕНАЗЫ И КАТАЛИЗИРУЕМЫЕ ИМИ РЕАКЦИИ - Роль алкогольдегидрогеназы для человека
Алкогольдегидрогеназа фермент этанол органический Состоит из двух (печень лошади) или четырех (дрожжи) одинаковых субъединиц; первичная структура...
-
ВВЕДЕНИЕ - Роль алкогольдегидрогеназы для человека
Алкогольдегидрогеназа - адаптивный фермент класса дегидрогеназ, катализирующий окисление спиртов и ацеталей до органических соединений карбонильной...
-
Закономерность управления процессом для реакции - Каталитический риформинг
Управлять ХТП - это означает, меняя технологические параметры процесса (температуру, давление, состав сырья, катализатор, скорость перемешивания,...
-
РОЛЬ КАТАЛИЗА В ЭКОЛОГИИ - Процесс катализа
Огромную роль призван сыграть катализ в решении актуальнейшей проблемы - охраны окружающей среды. По словам Кусто, земной шар напоминает "одиноко...
-
Физико-химические свойства., Токсические свойства. - Влияние метилового спирта на человека
Метиловый спирт - прозрачная бесцветная жидкость по вкусу и запаху напоминающая этиловый (винный) спирт. Молекулярный вес 32,04. Удельный вес 0,792....
-
Об эффективности осуществления любого промышленного процесса судят прежде всего по экономическим показателям, таким, как приведенные затраты,...
-
Пожары и взрывы причиняют значительный материальный ущерб, в ряде случаев вызывают тяжелые травмы и гибель людей. Ущерб от пожаров и взрывов в...
-
1. Какие реакции называются окислительно-восстановительными? 2. Что такое степень окисления? Какие процессы называются "окислением" и "восстановлением"?...
-
Процессы, основанные на микробиологической ферментации, разработаны и для получения ряда других органических кислот. Среди них -- глюконовая кислота и ее...
-
Электролиз протекает только в тех средах, которые проводят электрический ток. Способностью проводить ток обладают также водные растворы оснований и...
-
Твердофазный синтез или твердофазная технология, которую часто называют керамической, являются наиболее распространенными при получении неорганических...
-
В термодинамике понятие "энтропия" было введено Р. Клаузиусом (1865), который показал, что процесс превращения теплоты в работу следует общей физической...
-
Электрохимические процессы, Электродный потенциал - Систематика химических элементов
Электродный потенциал Электрохимические процессы - Это процессы взаимного превращения химической и электрической форм энергии. Их можно разделить на две...
-
КАТАЛИЗ - процесс, заключающийся в изменении скорости химических реакций в присутствии веществ, называемых катализаторами. Катализаторы - вещества,...
-
Электролиз - р-ция превращения ве-ва под действ. эл. тока. если к р-ру или расплаву эл-та поднести эл. ток, то ионы в нем начнут направленно перемещаться...
-
Обзор литературы, Роль лизина в питании человека и животных - Этапы получения лизина
Роль лизина в питании человека и животных Лизин (б, е-диаминокапроновая кислота) - незаменимая основная алифатическая аминокислота. Это специфичная...
-
СО2 + С = 2СО Если известно, что для СО2 ДG2980 = - 394572 Дж/моль и для СО ДG2980 = - 137334 Дж/моль. Рассчитаем ДG2980 = 2ДGСО - ДGСО2 = 2*(137,334)...
-
Анализировать общие механизмы энтропийно-информационных закономерностей материальных процессов, являющихся фундаментальной основой всех самопроизвольно...
-
Прежде чем рассмотреть отдельные типы химических реакторов в соответствии с приведенной классификацией, составим уравнение материального баланса по...
-
Молочнокислое брожение - Биохимическая характеристика процесса брожения
Молочнокислое брожение - разновидность безкислородного дыхания. Его биологическое значение - снабжение микроорганизмов необходимой энергией. Распад...
-
Спиртовое брожение - это превращение углеводов до этилового спирта. Спиртовое брожение вызывается различными микроорганизмами: дрожжами, бактериями,...
-
Брожение - окислительно-восстановительный процесс, приводящий к образованию АТФ, котором окислителем и восстановителем служат органические соединения,...
-
Понятие о реакциях окисления-восстановления - Окислительно-восстановительные процессы
Комплексные цели: студенты должны: знать, что такое степень окисления атома; что называют восстановителем и окислителем; объяснять суть процессов...
-
Исходные данные для расчета реакторов - Проектирование химического реактора идеального смешения
При выборе конструкции и определении размеров реактора необходимо принимать во внимание различные факторы и, прежде всего, располагать данными о скорости...
-
Энтропия по Клаузиусу. Формулы Больцмана и Планка Во второй половине XX века произошли два события, которые в значительной мере определяют дальнейшие...
-
Технологические характеристики твердых катализаторов - Химические процессы и реакторы
Подбор катализаторов для проведения промышленных процессов - задача чрезвычайно сложная. Катализаторы очень специфичны по отношению к различным...
-
Свойства, характерные для альдегидов - Классификация углеводов
А) Взаимодействие с оксидом серебра (I) в аммиачном растворе (реакция "серебряного зеркала"): C6H12O6 + Аg2O > C6H12O7 +2Ag Глюкоза глюконовая...
-
Химическое равновесие - Скорость химических процессов. Химическое равновесие, принцип Ле-Шателье
Химическое равновесие и его признаки. Равновесие истинное и заторможенное (ложное). Принцип Ле-Шателье. Константа равновесия и ее связь с...
-
Термодинамика - наука о взаимопревращениях различных форм энергии и законах этих превращений. Термодинамика базируется только на экспериментально...
-
ГЕТЕРОГЕННО-КАТАЛИТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, Общие представления о катализе - Химические процессы и реакторы
Явления ускорения химических превращений в результате присутствия веществ, не принимающих видимого участия в реакции, были открыты уже на ранних этапах...
-
Химическая термодинамика позволяет решать вопрос о направлении протекания химических реакций и оценить предельно достижимые (равновесные) состояния...
-
Способы смещения равновесия - Химические процессы и реакторы
Положение равновесия всегда зависит от внешних условий, а так как внешние условия не могут сохраняться неизменными, то равновесие рано или поздно...
-
В современной химии известно большое число различных химических реакций. Многие из них осуществляются в промышленных химических реакторах и,...
-
В 1967 г. трое ученых: А. Г. Мержанов, И. П. Боровинская и В. М. Шкиро -- обнаружили особый тип горения твердых веществ. Он был назван твердым пламенем,...
-
Б-Гидроксиэтильные радикалы, возникающие при радиолизе этанола, являются одними из простейших представителей монофункциональных б-ГУР. В настоящей работе...
-
КАРОТИН КАК ПРОВИТАМИН А - Биологическая роль каротина и каротиноидов
Общие сведения Провитаминная сущность каротина заключается в том, что этот пигмент способен расщепляться в организме человека и многих животных с...
-
Физико-химические свойства технологического процесса - Технологический расчет контактного аппарата
Химизм процесса: Образование формальдегида происходит при прохождении метаноло - воздушной смеси через слой катализатора "серебро на носителе" при...
-
Химические свойства, Физиологическое воздействие - Золото
Золото -- самый инертный металл, стоящий в ряду напряжений правее всех других металлов, при нормальных условиях оно не взаимодействует с большинством...
-
ГОМОГЕННЫЙ КАТАЛИЗ - Процесс катализа
Среди многочисленных каталитических реакций особое место занимает катализ в цепных реакциях. "Цепными реакциями, как известно, называются такие...
-
В России процесс окисления этиленгликоля с получением глиоксаля в промышленных масштабах не реализован, что обусловлено отсутствием соответствующих...
УЧАСТИЕ АДГ В ИНТЕГРАЛЬНЫХ БИОХИМИЧЕСКИХ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ - Роль алкогольдегидрогеназы для человека