Большое количество веществ, в том числе и лекарственные средства, могут изменять энергетику клеток, влияя на образование энергии в ходе преобразования питательных веществ и на уровень окислительного фосфорилирования (образования АТФ). Их можно разделить на активаторы и ингибиторы энергетического обмена. К активаторов относятся: глюкоза, фруктоза, аминокислоты, кислоты цикла Кребса (лимонная, яблочная, янтарная), различные питательные смеси, например препараты гидролизатов белков: гидролизат казеина, аминокровин, фибриносол, амикин и др.. Они улучшают энергетический обмен в тканях организма, вовлекаясь в окислительно-восстановительных реакций митохондрий, и поэтому нашли применение в медицинской практике. Ингибиторами являются фториды, арсенаты, монойодацетат т.д., которые блокируют активность отдельных ферментов распада углеводов, липидов или выступают как разъединители окислительного фосфорилирования. Они нашли применение в научных исследованиях при изучении отдельных этапов обмена веществ и энергии.

 

По механизму действия вещества, которые влияют на энергетический обмен в клетках, можно разделить на четыре группы.

 

Ингибиторы дегидрогеназ - тормозят процесс дегидрирования отдельных субстратов, снижая поступления атомов водорода (протонов и электронов) в дыхательную цепь. К ним относятся, например, противотуберкулезные препараты фтивазид, изониазид (ГИНК) и другие, которые являются производными изоникотиновой кислоты. Препараты изониазид, фтивазид, салюзид и другие, как производные изо-никотиновой кислоты, структурно подобными амида никотиновой кислоты и поэтому выступают конкурентными ингибиторами никотин-медных дегидрогеназ (НАД-зависимых), которые содержат в составе своих ко-ферментов амид никотиновой кислоты. Поэтому имеет место их конкурентное замещение, которое приводит к угнетению действия НАД-зависимых дегидрогеназ, и механизм клеточного дыхания у микроорганизмов подавляется, что ведет к гибели.

 

Малоновая кислота (HOOC-CH2-COOH) - нормальный промежуточный продукт обмена - является конкурентным ингибитором ФАД-зависимой дегидрогеназы (сукцинатдегидрогеназы), которая отщепляет атомы водорода от янтарной кислоты (HOOC-CH2-CH2-COOH) - одного из субстратов цикла Кребса, в связи с чем скорость этого цикла снижается. Смесь ингибиторов НАД-и ФАД-зависимых дегидрогеназ может значительно подавлять тканевое дыхание, не влияя на образование протонного потенциала, поскольку поступление ионов H + из матрикса наружу обеспечивает убихинон.

 

Ингибиторы тканевого дыхания на этапах фосфорилирования. Они блокируют одну из трех звеньев образования АТФ, преграждая поток электронов на определенных участках дыхательной цепи. Первая группа препаратов (снотворные препараты барбитурового ряду - амитал и др.., Прогестерон - женский половой гормон) прекращает поступление водорода на дыхательную цепь от субстратов, которые окисляются в результате действия пиридинзалежних дегидрогеназ, но не мешают использованию субстратов окисляются через ФАД (например, янтарной кислоты).

 

На уровне второго звена дыхательную цепь блокируется противогрибковым антибиотиком антимицином А (блокируется перенос электронов между цитохромами b и с}). Дыхание возможно только в случае поступления электронов и протонов на участок цепи после блока. Например, аскорбиновая кислота (витамин C) может окисляться цитохромом с. Поэтому в ней дыхания в митохондриях продолжается, несмотря на то, что дыхательная цепь тормозится антимицином А.

 

Третья группа ингибиторов дыхания (цианиды (NaCN, KCN), азиды (NaN3), оксид углерода (II) и др.). Блокируют цитохромоксидазу и невозможным сам процесс дыхания. Эти вещества вызывают кислородное голодание для дыхательной цепи митохондрий, хотя кислород присутствует в большом количестве (блокируется процесс переброски электронов на кислород). Поэтому выключается образования протонного потенциала и соединенное с ним фосфорилирования - прекращается жизнедеятельность клеток. Перечисленные ингибиторы цитохромоксидазы являются сильнейшими ядами, отравление которыми вызывает быструю гибель организма.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+