В. Обезвреживание активных форм кислорода (АФК) в Er

Б. Метаболизм глюкозы в эритроцитах

Er лишены митохондрий, поэтому в качестве энергетического материала они могут использовать только глюкозу. В Er катаболизм глюкозы обеспечивает сохранение структуры и функции гемоглобина, целостность мембран и образование энергии для работы ионных насосов. Глюкоза поступает в эритроциты путём облегчённой диффузии с помощью ГЛЮТ-2. Около 90% поступающей глюкозы используется в анаэробном гликолизе, а остальные 10% - в пентозофосфатном пути (ПФЦ, обеспечивает образование кофермента NADPH, необходимого для восстановления глутатиона (рис. 3)).

Конечный продукт анаэробного гликолиза лактат выходит в плазму крови и используется в других клетках (гепатоцитах). АТФ, образующийся в анаэробном гликолизе, обеспечивает работу Nа⁺, К⁺-АТФ-азы и поддержание самого гликолиза, требующего затраты АТФ в гексокиназной и фосфофруктокиназной реакциях.

Важная особенность анаэробного гликолиза в эритроцитах по сравнению с другими клетками - присутствие в них фермента бисфосфоглицератмутазы. Бисфосфоглицератмутаза катализирует образование 2,3-бисфосфоглицерата (важного аллостерического регулятора связывания О₂ гемоглобином) из 1,3-бисфосфоглицерата (рис.3).

Большое содержание О₂ в Er определяет высокую скорость образования супероксидного анион-радикала (О₂^-), пероксида водорода (Н₂О₂) и гидроксил радикала (ОН^.). Er содержат ферментативную систему, предотвращающую токсическое действие АФК и разрушение мембран Er. Постоянный источник АФК в Er - неферментативное окисление Hb в метгемоглобин:

В течение суток до 3% Hb может окисляться в метгемоглобин. Однако постоянно метгемоглобинредуктазная сисгема восстанавливает метгемоглобин в гемоглобин.

Метгемоглобинредуктазная сисгема состоит из цитохрома B₅ и флавопротеина цитохром B₅ редуктазы, донором водорода для которой служит NADH, образующийся в глицеральдегиддегидрогеназной реакции гликолиза (рис. 4).

Рис. 3. Метаболизм 2,3-бисфосфоглицерата в эритроцитах.

Цитохром B₅ восстанавливает Fe³⁺ метгемоглобина в Fe²⁺:

Hb-Fe³⁺ + цит. b_{5 восст.} → HbFe²⁺ + цит. b_{5 ок.}.

Окисленный цитохром B₅ далее восстанавливается цитохром B₅ редуктазой:

Цит. B_{5 ок} + NADH → цит. B_{5 восст.} + NAD⁺.

Супероксидный анион с помощью фермента СОД превращается в H₂О₂:

O₂^- + O₂^- + Н⁺ → H₂О₂ + O₂.

H₂О₂ разрушается каталазой и содержащим селен ферментом глутатионпероксидазой (ГПО). Донором водорода в этой реакции служит глутатион - трипептид глутамилцистеинилглицин (GSH).

2Н₂О → 2Н₂О + О₂; 2GSH + 2Н₂О₂ → GSSG + 2Н₂О.

Окисленный глутатион (GSSG) восстанавливается NADPH-зависимой глутатионредуктазой. Восстановление NADP для этой реакции обеспечивают окислительные реакции пентозофосфатного пути.

Дата добавления: 2015-07-13