Пировиноградная кислота применение в медицине кратко

Обновлено: 05.07.2024

Пилинг на основе пировиноградной кислоты. Пировиноградная кислота – это кетокислота, обладающая высокой липофильностью, а, следовательно, большой проникающей способностью.

Действия пировиноградной кислоты:

себостатическое;
комедонолитическое;
бактериостатическое;
реструктурирующее;
депигментирующее;
эксфолиирующее.

При нанесении на кожу пировиноградная кислота частично подвергается гидролизу и превращается в молочную кислоту. Молочная кислота обладает всеми свойствами АНА–кислот, оказывает бактериостатическое, себостатическое и комедонолитическое действия, является эффективным увлажняющим фактором.

Преимущества пировиноградного пилинга

Хорошая переносимость пациентом
Препарат хорошо проникает в волосяной фолликул
Нормализует секрецию кожного сала
Эффективно борется с гиперпигментацией
В меньшей степени обезвоживает кожу по сравнению с другими пилингами

Показания к проведению пилинга

Себорея.
Розацеа.
Комедональная и папуло–пустулезная форма акне I и II степени.
Гиперхромия (различной этиологии).
Увядающая кожа (признаки фотостарения, темные круги под глазами).

Противопоказания

Индивидуальная непереносимость
Нарушение целостности кожных покровов
Активный воспалительный процесс на коже
Герпес в активной фазе
Длительное пребывание на солнце или в солярии
Беременность, лактация
Бронхиальная астма

Препараты, необходимые для проведения пилинга

Очищающий мусс Cleanser Mousse MCP
Пировиноградный пилинг Pyruvicpeel Medic Control Peel
Neutralizator
Восстанавливающий крем Vegefarma MCP

Препараты для домашнего ухода

Предпилинговый крем Prepeel Active
Увлажняющий крем Vegelip Mesaltera
Очищающий мусс Cleanser Mousse MCP

Протокол проведения пировиноградного пилинга

I этап. Предпилинговая подготовка

В течение 14–21 дня на ночь на предварительно очищенную Cleanser Mousse кожу лица пациент должен наносить крем Prepeel Active. Для проблемной кожи необходимо использовать гель Аnti Acne Complex. Утром наносить солнцезащитный крем MediScreen MCP.

II этап. Химический пилинг

1 шаг. Очищение. Нанести на кожу лица Cleanser Mousse, распределить легкими массаж-ными движениями и оставить на 15–20 секунд. Смыть водой. Кожу просушить.

2 шаг. Ватным диском аккуратно, быстрыми движениями нанести пилинговый состав на кожу в следующей последовательности: начиная с зоны лба, затем подбородок, щеки, периоральная область, крылья носа и веки. Cо стороны специалиста, проводящего процедуру, требуется постоянное наблюдение за состоянием кожи пациента. Время экспозиции индивидуальное. При появлении признаков эритемы препарат следует нейтрализовать

3 шаг. Не удаляя пилингового состава с кожи, нанести Neutralizator в обратной последовательности, начиная с участков с наибольшей чувствительностью (веки) и заканчивая участками с наименьшей чувствительностью (лоб). Смыть большим количеством воды. Кожу просушить.

4 шаг. Нанести на кожу крем Vegefarma или Thriphalan MCP.

Первые 1-2 дня после процедуры пациент должен использовать увлажняющий крем Vegefarma (для нормальной и сухой кожи) или Vegelip (для жирной кожи), утром – солнцезащитный крем Mediscreen.

Ожидаемые реакции после пировиноградного пилинга:

- Эритема, которая может сохраняться от нескольких часов до одних суток;
- Шелушение кожи в течение 2–4 дней после процедуры.

Программы выполнения пилинга

При себорее и акне пилинг проводится 1 раз в 7–14 дней.
При гиперпигментации пилинг проводится 1 раз в 10– 14 дней в сочетании с депигментирующей терапией.
При возрастных изменениях процедура проводится 1 раз в 10–14 дней. Интенсивный курс включает до 10 процедур, проводится 1–2 раза в год. Поддерживающий курс – 1 процедура в 1–1,5 месяца.

Практические советы

Пировиноградная кислота имеет специфический запах и может вызывать раздражение верхних дыхательных путей. В связи с этим процедуру необходимо проводить в хорошо вентилируемом помещении или при открытом окне. Нужно соблюдать повышенную осторожность при проведении пилинга пациентам, склонным к бронхоспазмам!

Пировиноградная кислота как органическая кетокислота относительно малоизвестна, однако она является чрезвычайно важным элементом во многих биохимических процессах. Присутствующая в каждой клетке нашего тела, она стала объектом пристального внимания ученых. Как потенциальное лекарство от некоторых серьезных проблем со здоровьем. Самое распространенное применение пировиноградная кислота в настоящее время имеет в области дерматологии и косметики.

Откуда берется пировиноградная кислота?

Чистая пировиноградная кислота представляет собой прозрачную жидкость с немного уксусным запахом, прекрасно смешивается с водой и имеет температуру кипения всего 54° C. Формула молекулы пировиноградная кислоты обозначается как CH₃(CO)COOH, а ее альтернативное химическое название — 2-оксопропановая кислота. По химическому составу он относится к группе альфа-кетокислот.

В организме человека и других живых организмов пировиноградная кислота вырабатывается в клетках тела в результате гликолиза, то есть распада молекулы глюкозы на две молекулы пирувата. Эти отношения имеют решающее значение для функционирования тела, потому что они дают нам энергию.

Сам процесс следует двум основным схемам. Первый из них происходит в присутствии кислорода и называется вышеупомянутым циклом Кребса (также известным как цикл лимонной кислоты) — обусловливающим работу митохондрий. С другой стороны, когда в клетке нет кислорода, превращение глюкозы обеспечивает клетки чистой энергией и позволяет им дышать.

Также существует возможность биологического превращения пировиноградной кислоты в жирные кислоты или молочную кислоту путем ферментации. Так что можно с уверенностью сказать, что пировиноградная кислота является неотъемлемым элементом всех жизненных процессов!

В лабораторных условиях пировиноградную кислоту можно получить гидролизом винной кислоты, окислением пропиленгликоля или гидролизом цианида ацетила. Более того, помимо мяса, в котором его довольно много, источником пировиноградной кислоты являются также отдельные овощи и фрукты — особенно полезными в этом отношении считаются красное вино и темное пиво.

Кетокислота как лекарственное средство

Пировиноградная кислота доступна как добавка и внутривенное лекарство. Но почему мы должны принимать соединение, которое наш организм производит из глюкозы самостоятельно? Что ж, научные исследования показывают, что дополнительный запас пировиноградной кислоты может иметь потенциально благотворное влияние на здоровье.

Прежде всего, добавка рекламируется как средство для похудения. Этот механизм должен ускорить расщепление жира в организме.

В этой области пока мало исследований, но существующие подтверждают эффективность пировиноградной кислоты по сравнению с плацебо. Инъекции или капельницы пировиноградной кислоты также усиливают сократительную функцию сердца , облегчая течение сердечных заболеваний и потенциально даже предотвращая сердечные приступы. При внутривенном введении он также улучшает работу печени у людей с заболеваниями, связанными с алкоголем, а при введении путем ингаляции с использованием небулайзера улучшает функцию легких в ходе хронической обструктивной болезни.

Пировиноградная кислота также имеет очень многообещающий потенциал для обращения вспять изменений тканей катаракты. Наконец, пировиноградная кислота также считается мощным антиоксидантом , подавляющим активность свободных радикалов в организме. Более того, есть также предложения использовать это соединение для лечения рака — пировиноградная кислота восстановит здоровую функцию митохондрий, тем самым ограничивая развитие опухолей. В этом контексте, однако, необходимы более обширные исследования.

Для лечения прыщей и акне на лице

Обычные прыщи, т.е. юношеские угри, остается одной из ключевых дерматологических проблем, значительно ухудшающих качество жизни миллионов людей во всем мире. Если не лечить, это приводит к обезображиванию рубцов и гиперпигментации.

Механизм, вероятно, основан на четырех процессах:

избыток кожного сала,
ороговение кожи, ведущее к закупорке сальных желез,
нарушение бактериальной микрофлоры кожи,
воспаление.

Сегодня химический пилинг, основанный на отшелушивании эпидермиса, считается наиболее эффективным средством местного лечения акне. В пилингах обычно используются гликолевая кислота, салициловая кислота и пировиноградная кислота.

пилинг-терапия с пировиноградной кислотой

В результате пировиноградная кислота не только снимает воспаление, уменьшает и устраняет черные точки, угри и даже кисты, но также снижает риск неприглядного обесцвечивания.

Другие косметические применения пировиноградной кислоты

Внешнее применение пировиноградной кислоты может иметь и другие преимущества. Прежде всего, отмечается, что рубцы, особенно шрамы от угревой сыпи, будут неглубокими и однородными по цвету. Кроме того, пировиноградная кислота, благодаря своим отшелушивающим свойствам, может использоваться в качестве омолаживающей терапии для зрелой кожи. По мнению ученых, он активно стимулирует выработку коллагена в коже, что позволяет улучшить ее структуру и восстановить упругость.

Также предполагается, что пировиноградная кислота решает ряд проблем, традиционно связанных с подростковым возрастом, но не ограничивается этим. К ним относятся:

общая чрезмерная жирность кожи,
актинический кератоз,
лечение нарушений пигментации у людей со светлой кожей,
лечение плоских бородавок.

В какой форме можно использовать пировиноградную кислоту?

В салонах красоты предлагают профессиональные химические пилинги пировиноградной кислотой с концентрацией до 50%. Их применяет специалист с соответствующей периодичностью — всего одна процедура в неделю, повторяемая четыре недели подряд, должна дать видимые результаты!

Однако вы также можете купить в свободной продаже такую косметику, как крем, пилинг или сыворотку, содержащую до 25% пировиноградной кислоты. Обычно они рекомендуются для жирной, комбинированной кожи и кожи с угрями и предназначены для устранения недостатков, уменьшения количества черных точек и черных точек, а также для разблокировки закупоренных пор. В аптеках также можно купить мази с концентрацией всего 5% пировиноградной кислоты, которые призваны уменьшить процесс шелушения кожи.

Может ли пировиноградная кислота быть опасной?

Вообще говоря, пероральный прием пировиноградной кислоты не рекомендуется беременным и кормящим женщинам, а также тем, кто страдает синдромом раздраженного кишечника. Хотя внешняя терапия пировиноградной кислотой лишена вышеуказанных рисков, она связана с отдельными потенциальными побочными эффектами.

Наиболее неприятные симптомы включают интенсивное шелушение эпидермиса, приводящее к образованию видимых чешуек, покраснению, жжению и зуду кожи. Эти реакции являются нормальными и ожидаемыми и не должны быть причиной для прекращения лечения.

Пировиноградная кислота — химическое соединение с формулой СН₃СОСООН, органическая кетокислота.

Содержание

Биохимическая роль

Пируваты (соли пировиноградной кислоты) — важные химические соединения в биохимии. Они являются конечным продуктом метаболизма глюкозы в процессе гликолиза. Одна молекула глюкозы превращается при этом в две молекулы пировиноградной кислоты. Дальнейший метаболизм пировиноградной кислоты возможен двумя путями — аэробным и анаэробным.

В условиях достаточного поступления кислорода, пировиноградная кислота превращается в ацетил-кофермент А, являющийся основным субстратом для серии реакций, известных как цикл Кребса, или дыхательный цикл, цикл трикарбоновых кислот. Пируват также может быть превращён в анаплеротической реакции в оксалоацетат. Оксалоацетат затем окисляется до углекислого газа и воды. Эти реакции названы по имени Ханса Адольфа Кребса, биохимика, получившего вместе с Фрицем Липманном Нобелевскую премию по физиологии в 1953 году за исследования биохимических процессов клетки. Цикл Кребса называют также циклом лимонной кислоты, поскольку лимонная кислота является одним из промежуточных продуктов цепи реакций цикла Кребса.

Если кислорода недостаточно, пировиноградная кислота подвергается анаэробному расщеплению с образованием молочной кислоты у животных и этанола [1] у растений. [2] При анаэробном дыхании в клетках пируват, полученный при гликолизе, преобразуется в лактат при помощи фермента лактатдегидрогеназы и NADP в процессе лактатной ферментации, либо в ацетальдегид и затем в этанол в процессе алкогольной ферментации.

Примечания

См. также

Ссылки

Пировиноградная кислота // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890—1907.
George D. Cody, Nabil Z. Boctor, Timothy R. Filley, Robert M. Hazen, James H. Scott, Anurag Sharma, Hatten S. Yoder Jr., "Primordial Carbonylated Iron-Sulfur Compounds and the Synthesis of Pyruvate, " Science, 289 (5483) (25 August 2000) pp. 1337—1340. [1]

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Пировиноградная кислота" в других словарях:

ПИРОВИНОГРАДНАЯ КИСЛОТА — (Brenz traubensaure), CH3.CO.COOH, жидкость (на холоду кристаллы с t° пл. 13,6°), запахом напоминающая уксусную кислоту; кипит при 65° (при 10 мм давления); растворима в спирте. эфире, воде. С нитропруссидом натрия в присутствии КОН… … Большая медицинская энциклопедия

ПИРОВИНОГРАДНАЯ КИСЛОТА — (СН3СОСООН), бесцветная жидкость, получаемая путем дистилляции винной кислоты; с запахом уксуса. Фенилпировиноградная кислота, производная от пировиноградной кислоты, встречается в моче людей, страдающих ФЕНИЛКЕТОНУРИЕЙ, то есть нарушением… … Научно-технический энциклопедический словарь

ПИРОВИНОГРАДНАЯ КИСЛОТА — СН3СОСООН, бесцветная жидкость с резким запахом. Присутствует в клетках всех организмов; важнейший промежуточный продукт обмена веществ … Большой Энциклопедический словарь

ПИРОВИНОГРАДНАЯ КИСЛОТА — СНзСОСООН, кетокислота. Соли П. к. пируваты широко распространены в живых организмах. Образуются в результате гликолиза или гликогенолиза, при фотосинтезе, окислении и переаминиро вании нек рых аминокислот, декарбоксилировании солей… … Биологический энциклопедический словарь

пировиноградная кислота — СН3СОСООН – кетокислота. Важнейший метаболит (центраболит). Пируваты (соли П. к. или ее анион) широко распространены в живых организмах. Образуется в результате гликолиза, при фотосинтезе, окислении и переаминировании некоторых аминокислот,… … Словарь микробиологии

пировиноградная кислота — СН3СОСООН, бесцветная жидкость с резким запахом. Присутствует в клетках всех организмов; важнейший промежуточный продукт обмена веществ. * * * ПИРОВИНОГРАДНАЯ КИСЛОТА ПИРОВИНОГРАДНАЯ КИСЛОТА, СН3СОСООН, бесцветная жидкость с резким запахом.… … Энциклопедический словарь

пировиноградная кислота — piruvo rūgštis statusas T sritis chemija formulė CH₃COCOOH atitikmenys: angl. pyruvic acid rus. пировиноградная кислота ryšiai: sinonimas – 2 oksopropano rūgštis … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Пировиноградная кислота — C3H4O3 = СН3 СО СОНО (иначе: ацетилмуравьиная, метилглиоксилевая или, по новой номенклатуре, пропаноновая кислота) простейшая α кетонокислота (см.), открыта Берцелиусом в 1835 г., получившим ее осторожной перегонкой (не выше 220°) виноградной и… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Пировиноградная кислота — α кетопропионовая кислота, СНзСОСООН, бесцветная жидкость с резким запахом; в любых соотношениях смешивается с водой, этиловым спиртом, эфиром; tпл13,6 °С, tкиn 165 °С. Проявляет химические свойства кетонов (См. Кетоны) и карбоновых… … Большая советская энциклопедия

пировиноградная кислота — промежуточный продукт обмена углеводов и некоторых аминокислот, представляющий собой простейшую кетокислоту и содержащийся в небольшом количестве в крови здоровых людей … Большой медицинский словарь

Все знают о пользе, а теперь уже и о вреде, углеводов. Но как происходит усвоение их организмом, какие процессы протекают при расщеплении углеводов в организме человека и как происходит выделение той самой энергии, которая так нужна для нашей жизни? Мы рассмотрим один из биохимических процессов – процесс выделения и поглощения энергии из углеводов. Исторически этот процесс получил название брожения. Актуальность биохимических исследований обусловлена выживанием и комфортом человека в природе: это лекарства, продукты питания, красители, и т д. Задачей настоящей работы являлось изучение литературных данных о природе углеводов, их роли в жизни человека, изучение химизма расщепления углеводов с целью понимания процессов энергетического обмена, происходящих в клетках живых организмов и человека.

5. Шеховцева Т.Н. Ферменты: их использование в химическом анализе // Соросовский образовательный журнал. 2000. Т. 6. № 1. С. 44–48.

6. Московченко Н.Я., Савина Г.А. Ходатайство о награждении Н.Н. Семенова орденом Ленина // Физики о себе. Л.: Наука, 1990. С. 89.

Все биологические процессы, происходящие в окружающем мире, по своей сути являются химическими реакциями. Первую химическую реакцию человек осуществил, когда разжег костер – это реакция горения. Первое антибактериальное применение продуктов брожения и величайшее открытие в области медицины совершил Нострадамус. Большинство из нас знает его как предсказателя, но его основная заслуга состоит в том, что он нашел способ борьбы с чумой с помощью уксусной кислоты. История свидетельствует, чума лишила Нострадамуса и первой семьи, и друзей. С тех пор он искал средство борьбы от страшной болезни. Найдя чудо-лекарство, исследователь переезжал из города в город, где появлялась чума, спасая множество жизней [1].

Первым биохимиком была клетка, которая научилась энергетическому обмену: научилась поглощать свет и выделять энергию, необходимую для жизнеобеспечения. Таким образом, первый биохимик – это и есть сама жизнь. Все процессы, которые протекают в клетках живого организма, – это биохимические реакции.

Все углеводы можно разделить на четыре больших класса.

Моносахариды – это гетерофункциональные соединения, содержащие оксогруппу и несколько гидроксильных групп. Они не могут быть гидролизованы до более простых форм углеводов и являются структурной единицей любых углеводов, например, глюкоза, фруктоза, рибулоза, рамноза. Содержатся в различных продуктах: фрукты, мёд, некоторые виды вина, шоколад.

Олигосахариды – это соединения, построенные из нескольких остатков моносахаридов, связанных между собой гликозидной связью. Они делятся по числу моносахаридов в молекуле на дисахариды, трисахариды и т.д. К биологически активным производным олигосахаридов относятся некоторые антибиотики, сердечные гликозиды.

Дисахариды – это углеводы, которые при гидролизе дают две одинаковые или различные молекулы моносахарида и связаны между собой гликозидной связью, например, лактоза, сахароза, мальтоза. При гидролизе из дисахаридов образуется глюкоза.

Полисахариды – имеют общий принцип строения с олигосахаридами, за исключением моносахаридных остатков – полисахариды могут содержать их сотни и даже тысячи. Примеры: крахмал, гликоген, хитин, целлюлоза [2].

Для лучшего понимания реакций расщепления углеводов в организме, рассмотрим более подробно глюкозу, участвующую в этих процессах.

Глюкоза является одним из самых распространенных углеводов в природе, моносахарид, или гексоза С6Н12О6. Второе её название – виноградный сахар. Это растворимое в воде вещество белого цвета, сладкое на вкус. В молекуле глюкозы имеется четыре неравноценных асимметрических атома углерода (рис. 1):

Рис. 1. Строение молекулы глюкозы

Для такого соединения возможно 24 = 16 стереоизомеров, которые образуют 8 пар зеркальных оптических антиподов. Каждое из восьми соединений представляет собой диастереомер (диа – двойной) с присущими только ему физическими свойствами (растворимость, температура плавления и т.д.).

Глюкоза содержится в растительных и живых организмах. Велико ее содержание в виноградном соке, в меде, фруктах и ягодах, в семенах, листьях крапивы. Глюкоза повышает работоспособность мозга, благотворно влияет на нервную систему человека. Именно поэтому в стрессовых ситуациях люди иногда хотят чего-нибудь сладкого. Помимо этого, глюкоза применяется в медицине для приготовления лечебных препаратов, консервирования крови, внутривенного вливания и т.д. Она широко применяется в кондитерском производстве, производстве зеркал и игрушек (серебрение). Ее используют при окраске тканей и кож.

Биохимические реакции расщепления углеводов в организме человека

Для поддержания жизнедеятельности организма используется энергия, скрытая в химических связях продуктов питания. Во многих продуктах питания содержится значительное количество углеводов в виде полисахаридов (сахар, крахмал, клетчатка) и моноз (глюкоза, фруктоза, лактоза и др.). К примеру, в картофеле содержание крахмала составляет до 16 %, в рисе – 78 %, а в белом хлебе – 51 %.

Уже во рту человека начинается процесс расщепления углеводов. Происходит гидролиз крахмала под действием биологического катализатора – фермента амилазы, который содержится в слюне. Под действием амилазы молекула крахмала расщепляется на довольно короткие цепочки, которые состоят из глюкозных звеньев. После этого углеводы попадают в желудок. Далее под действием желудочного сока заканчивается кислотный гидролиз крахмала. Крахмал распадается до отдельных глюкозных звеньев. Глюкоза попадает в кишечник и через стенки кишок поступает в кровь, разносящую её по всему человеческому организму.

Содержание глюкозы в крови поддерживается на постоянном уровне при помощи гормона инсулина, который выделяется поджелудочной железой. Инсулин полимеризует избыточную глюкозу в животный крахмал – гликоген, который откладывается в печени. Часть гликогена в печени может гидролизоваться в глюкозу, далее поступающую обратно в кровь. Это происходит при понижении содержания глюкозы в крови. Если поджелудочная железа не может вырабатывать инсулин, содержание глюкозы в крови повышается, что приводит к диабету. Именно поэтому людям, болеющим сахарным диабетом, необходимо регулярно вводить в кровь инсулин.

Рис. 2. Структура аденозинтрифосфорной кислоты

АТФ в клетках – универсальная энергетическая валюта. Множество ферментов умеют вести химические реакции, осуществляющиеся с затратой энергии, за счет гидролитического отщепления одного или двух остатков фосфорной кислоты от молекулы АТФ (этот процесс сопровождается выделением энергии), или наоборот, умеют использовать энергию, которая высвобождается в реакциях с выделением энергии для того, чтобы АТФ образовалась. Расщепляя АТФ, клетка использует высвобождаемую энергию на биосинтез различных соединений, а окисляя углеводы – синтезирует АТФ.

Рис. 3. Взаимодействие глюкозы с АТФ

Рис. 4. Взаимодействие глюкозо-6-фосфата и фермента изомеразы

После второго фосфорилирования уже под действием другого фермента – фосфорфруктокиназы – получается в итоге фруктозо-1,6-дифосфат (C6H14O12P2 ) (рис.5):

Рис. 5. Взаимодействие фруктозо-6-фосфата и 6-фосфоруктокиназы

Фруктозо-1,6-дифосфат распадается на две части. Получается дигидроксиацетонфосфат ( C3H7O6P ) и глицеральдегид-3-фосфат ( C3H7O6P) (рис. 6).

Рис. 6. Распад Фруктозо-1,6-дифосфата

Клетке нужен только второй продукт, и она с помощью фермента изомеразы превращает первый фосфат во второй (чтобы не было отходов производства) (рис. 7).

Рис. 7. Превращение диоксиацетон-фосфата в глицеральдегид-3-фосфат

На данной стадии в реакцию вступают два соединения: глутатион – соединение, несущее меркаптогруппу SН и никотинамидаденинуклеотид (НАД). НАД легко присоединяет водород: НАД-Н2.

Далее развивается процесс, мало изученный в деталях, но описать его можно пока следующим образом. Под действием НАД и его восстановленной формы, фермента дегидрогеназы и фосфорной кислоты, глицеральдегид-3-фосфат превращается в смешанный ангидрид 3-фосфоглицериновой и фосфорной кислот (рис. 8).

Рис. 8. Превращение глицеральдегид-3-фосфата в смешанный ангидрид 3-фосфоглицериновой и фосфорной кислот

Всё это время энергия только поглощалась, так как АТФ переходил в АДФ. Теперь в реакции будет вступать АДФ, а в продуктах появится АТФ, и энергия будет выделяться. Так, под действием АДФ и фермента фосфоглицераткиназы образуется 3-фосфоглицериновая кислота (рис. 9).

Рис. 9. Образование 3-фосфоглицерата

Рис. 10. Превращение 3-фосфоглицерата в 2-фосфоглицерат

На полученный продукт воздействует фермент енолаза и АДФ – получается пировиноградная кислота (рис. 11, 12).

Рис. 11. Дегидратация 2-фосфоглицерата

Рис. 12. Перенос фосфорильной группы с фосфоенолпирувата на АДФ. Образование пирувата

Процесс превращения глюкозы в пировиноградную кислоту в клетке называется гликолизом [3]. В результате гликолиза клетка получает из одной молекулы глюкозы восемь молекул АТФ и две молекулы пировиноградной кислоты. Превращение глюкозы в пировиноградную кислоту является первой стадией, общей для нескольких процессов. То же самое происходит под действием дрожжей на раствор сахара. Но реакция не закачивается получением пировиноградной кислоты. От этой кислоты отщепляется (под действием фермента декарбоксилазы) молекула диоксида углерода и образуется уксусный альдегид, который, в свою очередь, атакуется ферментом дегидрогеназой и НАД-Н2. В результате при отсутствии кислорода получается этиловый спирт.

На самом деле уравнение этого сложного процесса выглядит довольно просто:

С6Н12О6 à 2С2Н5ОН + 2СО2

Это и есть процесс брожения. В мышцах НАД-Н2 восстанавливает пировиноградную кислоту в молочную. Это происходит при большой нагрузке, когда кровь не успевает подводить кислород в нужном количестве. Поэтому у спортсменов, пробежавших дистанцию, резко увеличивается в крови количество молочной кислоты [4].

Ферменты – это биологические катализаторы, имеющие белковую природу, помогающие ускорить химические реакции как в живых организмах, так и вне их. Ферменты обладают высокой каталитической активностью. К примеру, чтобы расщепить молекулу полиуглевода (крахмал, целлюлозу) или какой – либо белок на составные части, их нужно несколько часов кипятить с крепкими растворами щелочей либо кислот. А ферменты пищеварительных соков (пепсин, протеаза, амилаза) способны гидролизовать эти вещества буквально за несколько секунд при температуре 37 °С. Помимо этого, ферменты обладают избирательностью своего действия в отношении структуры субстрата, условий проведения реакции и её типа (фермент превращает только данный тип субстратов в определенных реакциях и условиях). Ферменты катализируют огромное количество реакций, протекающих в живой клетке при размножении, дыхании, обмене веществ и т.д. [5].

В современном понимании биохимическое расщепление углеводов – это метаболический процесс, при котором регенерируется АТФ, а продукты расщепления органического субстрата могут служить одновременно и донорами, и акцепторами водорода. Огромную роль в биохимических процессах играют микроорганизмы, ферменты и катализаторы. Считается, что анаэробный гликолиз (расщепление углеводов) был первым источником энергии для общих предков всех живых организмов до того, как концентрация кислорода в атмосфере стала достаточно высокой, и поэтому эта форма генерации энергии в клетках – более древняя. За очень редкими исключениями она существует и у всех ныне живущих клеток.

В настоящее время ученые считают, что все реакции биохимического расщепления углеводов на начальной стадии имеют общую схему вплоть до образования пировиноградной кислоты. Затем, в зависимости от условий и качества ферментов, из пировиноградной кислоты образуются конечные продукты реакции: спирты, кислоты (уксусная, лимонная, молочная, яблочная, масляная и т.д.), альдегиды, углекислый газ, водород, вода и пр.

Изучение биохимических реакций расщепления углеводов в организме человека и анализ использованных источников позволили сделать следующие выводы:

1. В общем виде схему механизма расщепления углеводов можно представить следующим образом: сложный углевод (дисахарид, полисахарид) à глюкоза à эфиры фосфорных кислот à глицериновый альдегид à глицериновая кислота à пировиноградная кислота à далее возможны любые упомянутые выше направления.

2. Биохимические реакции углеводов лежат в основе жизнедеятельности клеток живых организмов, в том числе и человека.

3. Биохимические процессы расщепления углеводов, которые изображаются простыми, на первый взгляд, уравнениями начальных и конечных продуктов, на самом деле представляют собой сложные и многоступенчатые процессы.

4. Для осуществления биохимических процессов необходимы ферменты и катализаторы, которые ускоряют реакции расщепления углеводов в тысячи раз.

Читайте также: