- + 7 (925) 133-16-58
Для удаления нежелательных волос с различных участков тела в домашних условиях используется огромное количество методик – бритва, воск, шугаринг и многие другие. Но если бритва дает лишь краткосрочный результат, продолжительность которого иной раз составляет несколько дней, то для выполнения иных процедур необходимо докупать специальные средства, которые могут быть весьма дорогостоящими. Поэтому эффективной альтернативой таких процедур будет шугаринг с лимонной кислотой, смесь для которого легко можно приготовить и в домашних условиях.
Существует множество способов, как приготовить в домашних условиях смесь для шугаринга. Такое обилие вызвано тем, что далеко не всегда может подойти один конкретный рецепт, так как свойства приготовленной пасты зависят от множества факторов, помимо режима готовки. На вязкость, липкость и эластичность конечного продукта могут оказать влияние характеристики воды в данной местности (жесткость, минерализованность), свойства сахара, которые также могут различаться у разных производителей.
Немаловажно и добавление лимонной кислоты, которое иногда заменяют лимонным соком – это не просто дополнительный ингредиент, но и важный стабилизирующий фактор всей смеси.
Понятно, что в природном лимонном соке концентрация данной кислоты может сильно колебаться, что приведет к повышенной или, наоборот, пониженной вязкости пасты.
Наличие сока несколько повышает аллергенность продукта и рискованно применять его при непереносимости цитрусовых, поэтому лучше не заменять лимонным соком кислоту.
По этим причинам не стоит расстраиваться, если вдруг приготовленная по одному рецепту паста не оправдала своих ожиданий – возможно, простая замена одного из компонентов все поставит на свои места. Также из этих же ингредиентов можно попробовать сварить пасту, используя другой рецепт – изменение режима готовки может стать той каплей, что не хватало до получения качественного продукта.
Наиболее классический рецепт приготовления сахарной пасты для шугаринга в домашних условиях. Для него потребуется:
Все компоненты перемешиваются в металлической кастрюле, желательно белого цвета – это позволит правильно оценивать цвет полученной пасты, по которому определяется ее готовность. Нужно поставить ее на самый маленький огонь и непрерывно помешивать до полного растворения сахара. После этого необходимо варить смесь, периодически помешивая, до получения янтарного или медового цвета. Следующим этапом будет помещение сиропа в прохладное место для охлаждения до температуры 40-50 градусов, после чего он готов к использованию.
Следующий рецепт отличается последовательностью добавления компонентов пасты для шугаринга. Некоторые женщины отмечают, что такая особенность отлично помогает при повышенной жесткости воды или других причинах, когда предыдущий состав не обладает необходимой вязкостью. Для его приготовления берется:
Сначала смешивают между собой только сахар и воду, как и в предыдущем рецепте, ставят их на огонь и начинают варить до полного растворения сахара и появления небольшой пены. Затем добавляют лимонную кислоту и тщательно размешивают – состав практически моментально меняет цвет и его можно снимать с огня. Дальше его необходимо остудить до чуть теплого состояния и использовать для депиляции.
Довольно много женщин при приготовлении пасты для шугаринга дома сталкиваются с такой проблемой, как пригорание смеси в процессе варки. Действительно, даже на самом малом огне достаточно лишь на несколько секунд перестать размешивать вязкую массу, как она пригорает и становится пригодной к использованию разве что как леденец. Во избежание этого рекомендуется производить варку пасты на водяной бане – в кастрюлю побольше с водой поставить емкость со смесью и всю эту систему поставить на огонь. Но для наилучшего эффекта такое изменение техники приготовления вызывает и перемены рецепта:
На водяной бане сначала греется смесь сахара и воды. Как только начинается таяние крупинок, добавляется лимонная кислота, которая придает готовящейся пасте белый цвет. Далее нужно варить пасту еще минут 10-15 и затем снимать пробу – достаточно каплю сиропа поместить на чистую сухую тарелку и дать остыть, а потом помять пальцами. Правильно приготовленная смесь не липнет к пальцам.
Для того, чтобы еще больше снизить вероятность пригорания и тем самым порчи смеси, можно вообще не использовать газовую или электрическую плиту, а изготовить ее в микроволновке, которая есть в настоящий момент дома почти у каждого. Помимо большего удобства, данный метод обладает также более высокой скоростью – готовую массу можно подготовить всего за 3-4 минуты.
Сначала смешиваем все компоненты в специальной посуде для микроволновой печи и затем ставим смесь на самый мощный режим, периодически останавливая и перемешивая. Необходимо довести сироп до лимонно-желтого цвета, затем оставляем его остывать.
Сахарную смесь, приготовленную по домашнему рецепту, используют практически также, как и их заводские аналоги. Для нанесения необходимо сначала подготовить кожу и волосы – дина волосков должна составлять 2-4 мм, кожу желательно распарить и насухо вытереть.
По поводу обезболивания при шугаринге в домашних условиях нет единого мнения – одни считают, что это и без того малочувствительная процедура, тогда как другие очень активно применяют обезболивающие гели и спреи.
Чувствительность также различается в зависимости от обрабатываемой области – если ноги большинство девушек может обрабатывать без обезболивающих мер, то в зоне бикини без них не обойтись. Для проведения процедуры понадобятся специальный шпатель для депиляции и тканевые полоски:
Использование лимонной кислоты в пасте влечет за собой еще один интересный эффект – она способна обесцвечивать волосы и замедлять их рост. Поэтому шугаринг с такой смесью может значительно снизить частоту депиляций.
В итоге удаляются все нежелательные волоски, а поверхность кожи становится гладкой и шелковистой – и все это благодаря простому сахару и лимонной кислоте.
Лимонная кислота естественным образом содержится в цитрусовых, особенно в лимонах и лаймах. Это то, что придает им терпкий, кислый вкус.
Произведенная форма лимонной кислоты обычно используется в качестве добавки к пище, чистящих средств и пищевых добавок.
Однако эта промышленная форма отличается от того, что содержится в натуральных цитрусовых.
По этой причине вы можете задаться вопросом, хорошо это или плохо для вас.
В этой статье объясняются различия между натуральной и производимой лимонной кислотой, а также исследуются ее преимущества, использование и безопасность.
Лимонная кислота была впервые получена из лимонного сока шведским исследователем в 1784 году (1).
Соединение без запаха и цвета производилось из лимонного сока до начала 1900-х годов, когда исследователи обнаружили, что его можно также сделать из черной плесени Aspergillus niger , которая создает лимонную кислоту, когда питается сахаром (1, 2).
Из-за своей кислой и кислой природы лимонная кислота преимущественно используется в качестве ароматизатора и консерванта, особенно в безалкогольных напитках и конфетах.
Он также используется для стабилизации или сохранения лекарств и в качестве дезинфицирующего средства против вирусов и бактерий.
РезюмеЛимонная кислота - это соединение, первоначально полученное из лимонного сока. Сегодня он изготавливается из пресс-формы определенного типа и используется в самых разных областях.
Цитрусовые и их соки - лучшие натуральные источники лимонной кислоты (3).
На самом деле слово лимонный происходит от латинского слова цитрус (2).
Примеры цитрусовых:
Другие фрукты также содержат лимонную кислоту, но в меньших количествах. К ним относятся:
Напитки или пищевые продукты, содержащие эти фрукты, такие как кетчуп в случае помидоров, также содержат лимонную кислоту.
Хотя лимонная кислота не встречается в природе, она также является побочным продуктом производства сыра, вина и хлеба на закваске.
Лимонная кислота, указанная в ингредиентах пищевых продуктов и добавок, производится в естественных условиях, а не в цитрусовых (4).
Это связано с тем, что производство этой добавки из цитрусовых слишком дорого, а спрос намного превышает предложение.
РезюмеЛимоны, лаймы и другие цитрусовые являются преобладающими природными источниками лимонной кислоты.К другим фруктам, которые содержат гораздо меньше, относятся некоторые ягоды, вишня и помидоры.
Характеристики лимонной кислоты делают ее важной добавкой для различных отраслей промышленности.
В продуктах питания и напитках используется около 70% производимой лимонной кислоты, в фармацевтических и диетических добавках используется 20%, а оставшиеся 10% расходуются на чистящие средства (4).
Произведенная лимонная кислота - одна из самых распространенных пищевых добавок в мире.
Используется для повышения кислотности, улучшения вкуса и сохранения ингредиентов (5).
Газированные напитки, соки, порошковые напитки, конфеты, замороженные продукты и некоторые молочные продукты часто содержат промышленную лимонную кислоту.
Его также добавляют в консервированные фрукты и овощи для защиты от ботулизма, редкого, но серьезного заболевания, вызываемого производящими токсины бактериями Clostridium botulinum .
Лимонная кислота является основным продуктом промышленности в лекарствах и пищевых добавках.
Его добавляют в лекарства для стабилизации и сохранения активных ингредиентов и используют для усиления или маскировки вкуса жевательных препаратов и лекарств на основе сиропа (6).
Минеральные добавки, такие как магний и кальций, могут содержать лимонную кислоту в форме цитрата, а также для улучшения абсорбции.
Лимонная кислота является полезным дезинфицирующим средством против различных бактерий и вирусов (7, 8, 9).
Исследование в пробирке показало, что он может быть эффективным при лечении или профилактике норовируса человека, основной причины болезней пищевого происхождения (10).
Лимонная кислота продается в коммерческих целях как дезинфицирующее и чистящее средство общего назначения для удаления мыльного налета, пятен от жесткой воды, извести и ржавчины.
Он рассматривается как более безопасная альтернатива обычным дезинфицирующим и чистящим средствам, таким как четвертичный и хлорный отбеливатель (1).
РезюмеЛимонная кислота - это универсальная добавка для пищевых продуктов, напитков, лекарств и пищевых добавок, а также для чистящих и дезинфицирующих средств.
Лимонная кислота обладает множеством впечатляющих преимуществ для здоровья и функций.
Цитрат - близкородственная молекула лимонной кислоты - является первой молекулой, которая образуется в процессе, называемом циклом лимонной кислоты.
Эти химические реакции, также известные как трикарбоновая кислота (ТСА) или цикл Кребса, помогают преобразовывать пищу в полезную энергию (11).
Люди и другие организмы получают большую часть своей энергии из этого цикла.
Дополнительные минералы доступны в различных формах.
Но не все формы одинаковы, так как ваше тело использует некоторые более эффективно.
Лимонная кислота увеличивает биодоступность минералов, позволяя вашему организму лучше их усваивать (12, 13, 14).
Например, цитрат кальция не требует желудочного сока для абсорбции. Он также имеет меньше побочных эффектов, таких как газы, вздутие живота или запор, чем другая форма, называемая карбонатом кальция (15, 16).
Таким образом, цитрат кальция - лучший вариант для людей с пониженным содержанием желудочного сока, таких как пожилые люди.
Точно так же магний в цитратной форме всасывается более полно и более биодоступен, чем оксид магния и сульфат магния (17, 18, 19).
Лимонная кислота также увеличивает абсорбцию добавок цинка (20).
Лимонная кислота - в форме цитрата калия - предотвращает образование новых камней в почках и разрушает уже образовавшиеся (21, 22, 23).
Камни в почках - это твердые образования, состоящие из кристаллов, которые обычно образуются в почках.
Лимонная кислота защищает от камней в почках, делая вашу мочу менее благоприятной для образования камней (24).
Камни в почках часто лечат лимонной кислотой, например цитратом калия. Однако употребление продуктов с высоким содержанием этой натуральной кислоты, таких как цитрусовые, может предложить аналогичные преимущества по предотвращению образования камней (3, 25).
РезюмеЛимонная кислота способствует энергетическому обмену, усвоению минералов, а также предотвращению или лечению камней в почках.
Произведенная лимонная кислота в целом признана безопасной (GRAS) Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) (5).
Не существует научных исследований, посвященных безопасности произведенной лимонной кислоты при потреблении в больших количествах в течение длительного времени.
Тем не менее, были сообщения о болезнях и аллергических реакциях на добавку.
В одном отчете была обнаружена боль в суставах с отеком и ригидностью, мышечная боль и боль в животе, а также одышка у четырех человек после того, как они потребляли продукты, содержащие искусственную лимонную кислоту (4).
Эти же симптомы не наблюдались у людей, употреблявших натуральные формы кислоты, такие как лимоны и лаймы.
Исследователи признали, что они не могут доказать, что изготовленная лимонная кислота является причиной этих симптомов, но рекомендовали продолжить изучение ее использования в продуктах питания и напитках.
В любом случае ученые предположили, что симптомы, скорее всего, были связаны с плесенью, используемой для производства лимонной кислоты, а не с самим соединением.
СводкаВ небольшом отчете говорится, что остатки плесени от производимой лимонной кислоты могут вызывать аллергию и другие заболевания, но это еще предстоит доказать.
Лимонная кислота естественным образом содержится в цитрусовых, но синтетические версии, полученные из плесени, обычно добавляют в пищевые продукты, лекарства, добавки и чистящие средства.
Хотя остатки плесени в процессе производства в редких случаях могут вызвать аллергию, лимонная кислота в целом считается безопасной.
.  |
| Сахарный воск, готовый к приготовлению |
 |
| Сахарная смесь - еще не готова. Обратите внимание, это все еще ясно. |
Инструкции
1. Смешайте воду, сахар и лимонный сок в небольшой кастрюле.
2. Нагрейте на сильном огне, пока смесь не закипит.
 |
| Теперь все готово - обратите внимание на золотой цвет под пузырьками. Пора выключить пламя. |
| |
| Сахарный воск, когда пламя было выключено и исчезло пузырьков. Готов остыть. |
 |
| Намажьте кремнием блюдо, охлажденное и готовое к употреблению. |
Какой метод удаления волос вы используете? Вы делаете эпиляцию воском? Вы когда-нибудь натирали воском сахаром? Вы бы когда-нибудь попробовали?
.Источник: BiochemFFA_6_2.pdf. Весь учебник доступен бесплатно у авторов по адресу http://biochem.science.oregonstate.edu/content/biochemistry-free-and-easy
.Основным катаболическим путем в организме является цикл лимонной кислоты, поскольку именно здесь происходит окисление до диоксида углерода продуктов распада основных строительных блоков клетки - сахаров, жирных кислот и аминокислот. Путь циклический (рисунок 6.63) и, следовательно, на самом деле не имеет начальной или конечной точки. Все реакции происходят в митохондриях, хотя один фермент встроен во внутреннюю мембрану органеллы. По мере изменения потребностей клетки могут использовать подмножество реакций цикла для производства желаемой молекулы, а не для выполнения всего цикла (см. ЗДЕСЬ).
Рисунок 6.63 - Метаболизм аминокислот и цикл лимонной кислоты. Аминокислоты, выделенные желтым цветом, получены из указанного промежуточного продукта. Аминокислоты синего цвета превращаются в промежуточные продукты катаболизма.Изображение Алейи Ким
Молекула, «питающая» цикл лимонной кислоты, представляет собой ацетил-КоА, и ее можно получить из пирувата (в результате гликолиза), в результате β-окисления жирных кислот, из кетоновых тел и в результате метаболизма аминокислот. Молекулы из других путей, участвующих в цикле лимонной кислоты для катаболизма, делают цикл лимонной кислоты «катаплеротическим». Стоит отметить, что у ацетил-КоА очень разные судьбы, в зависимости от энергетического статуса / потребностей клетки (см. ЗДЕСЬ).Нижеприведенное описание описывает окисление (катаболизм) в цикле лимонной кислоты.
Анаболически ацетил-КоА также очень важен для обеспечения строительных блоков для синтеза жирных кислот, кетоновых тел, аминокислот и холестерина. Другие промежуточные продукты цикла лимонной кислоты также важны в метаболизме аминокислот (рис. 6.63), синтезе гема, перемещении электронов и перемещении ацетил-КоА через внутреннюю мембрану митохондрий. Способность цикла лимонной кислоты поставлять промежуточные продукты в метаболические пути дает начало термину «анаплеротический».«Это означает« наполнять ». Прежде чем обсуждать цикл лимонной кислоты, важно сначала описать один важный ферментный комплекс, который является основным источником ацетил-КоА для цикла.
Рисунок 6.64 - Субъединица E1 пируватдегидрогеназы. Википедия
Фермент пируватдегидрогеназа представляет собой комплекс нескольких копий трех субъединиц, которые катализируют декарбоксилирование пирувата с образованием ацетил-КоА. Механизм реакции требует использования пяти коферментов.Пируватдегидрогеназа - это огромный комплекс млекопитающих, размер которого в пять раз превышает размер рибосом.
Три подблока обозначены E1, E2 и E3. E2 также называют дигидролипоамидацетилтрансферазой, а E3 более точно называют дигидролипоилдегидрогеназой. Возникает путаница с названием E1. Некоторые называют это пируватдегидрогеназой, а другие называют пируватдекарбоксилазой. Мы будем использовать пируватдекарбоксилазу исключительно для обозначения E1 и пируватдегидрогеназу только для обозначения комплекса E1, E2 и E3.
Каталитическое действие пируватдегидрогеназы можно разбить на три этапа, каждая из которых имеет место на одной из субъединиц. Этапы, последовательно происходящие на E1, E2 и E3, включают 1) декарбоксилирование пирувата; 2) окисление декарбоксилированного продукта; и 3) перенос электронов с образованием НАДН (рис. 6.65).
Рисунок 6.65 - Механизм действия декарбоксилирования пирувата и окисления пируватдегидрогеназой.
Каталитический процесс начинается после связывания субстрата пирувата с активацией тиаминпирофосфатного кофермента через образование промежуточного илида.Нуклеофильный карбанион илида атакует электрофильный углерод кетона на пирувате, высвобождая диоксид углерода и создавая енол, который теряет протон на углероде, превращаясь в 1,3-диполь, который включает положительно заряженный азот тиамина. Реакция (стадия A на рисунке 6.65) представляет собой неокислительное декарбоксилирование. Окисление двухуглеродного гидроксиэтильного звена происходит при переходе в липоамид.
Затем происходит восстановительное ацетилирование (стадия B), когда 2-углеродное гидроксиэтильное звено переносится на липоамид на E2.(Липоамид - это название молекулы липоевой кислоты, ковалентно присоединенной к боковой цепи лизина в субъединице E2). У прокариот в отсутствие кислорода гидроксиэтильная группа не передается липоамиду, а вместо этого выделяется в виде свободного ацетальдегида, который может принимать электроны от НАДН (катализируемый алкогольдегидрогеназой) и превращаться в этанол в процессе ферментации. В присутствии кислорода почти у всех аэробных организмов процесс продолжается с переносом гидроксиэтильного звена на E2 и продолжением цикла ниже.
Рисунок 6.66 - Окисленные и восстановленные структуры липоамида (липоевая кислота, связанная с лизином)
Перенос гидроксиэтильной группы от E1 к липоамидному коферменту в E2 представляет собой окисление с переносом электронов от гидроксиэтильной группы на дисульфид липоамида (его восстановление) и образованием на липоамиде ацетилтиоэфира (его окисление).
Затем ацетильная группа переносится с липоамида на кофермент A в E2 (этап C на рисунке 6.65), образуя ацетил-КоА, который высвобождается и оставляет восстановленные сульфгидрилы на липоамиде. Чтобы фермент вернулся в исходное состояние, дисульфидная связь на липоамиде должна быть восстановлена. Это происходит с переносом электронов от восстановленного липоамида к FAD, ковалентно связанным с E3 (стадия D). Это уменьшает FAD до FADh3.
На последнем этапе процесса электроны из FADh3 переносятся на внешний NAD +, образуя NADH (этап E) и завершая полный цикл.Затем фермент может начать еще один каталитический цикл, связываясь с пируватом.
Пируватдейгдрогеназа регулируется как аллостерически, так и путем ковалентной модификации - фосфорилирования / дефосфорилирования. Регуляция пируватдегидрогеназы с помощью аллостерических или ковалентных механизмов имеет ту же стратегию. Индикаторы высокой энергии отключают фермент, тогда как индикаторы низкой энергии стимулируют его. Для аллостерической регуляции высокоэнергетические индикаторы, влияющие на фермент, - это АТФ, ацетил-КоА, НАДН и жирные кислоты, которые его ингибируют.АМФ, коэнзим А, НАД + и кальций, с другой стороны, стимулируют его (рис. 6.67).
Рисунок 6.67 - Схема регуляции пируватдегидрогеназы (ПД). Изображение Алейи Ким
Регуляция пируватдегидрогеназы ковалентной модификацией несколько сложнее. Это происходит в результате фосфорилирования киназой пируватдегидрогеназы (PDK - рис. 6.67) или дефосфорилирования фосфатазой пируватдегидрогеназы (PDP).
PDK помещает фосфат на любой из трех остатков серина на субъединице E1, из-за чего пируваткиназа не может выполнять свою первую стадию катализа - декарбоксилирование пирувата. PDP может удалить эти фосфаты. PDK аллостерически активируется в матриксе митохондрий при повышении концентрации НАДН и ацетил-КоА.
Таким образом, продукты реакции пируватдегидрогеназы ингибируют продукцию большего количества продуктов, способствуя их фосфорилированию PDK.Пируват, субстрат пируватдегидрогеназы, ингибирует PDK, поэтому увеличение концентрации субстрата активирует пируватдегидрогеназу за счет снижения ее фосфорилирования PDK. Когда концентрации НАДН и ацетил-КоА падают, PDP связывается с пируваткиназой и удаляет фосфат на серине субъединицы E1.
Рисунок 6.68 - Комплекс пируватдегидрогеназы с тремя сайтами фосфорилирования, отмеченными красными стрелками. Википедия
Низкие концентрации НАДН и ацетил-КоА необходимы для того, чтобы PDP оставался на ферменте.Когда эти концентрации повышаются, PDP диссоциирует, и PDK получает доступ к серину для фосфорилирования. Инсулин и кальций также могут активировать PDP. Это очень важно для мышечной ткани, так как кальций является сигналом мышечного сокращения, которое требует энергии. Инсулин также активирует пируваткиназу и путь гликолиза для использования интернализованной глюкозы. Следует отметить, что каскад фосфорилирования цАМФ от β-адренергического рецептора не влияет на пируваткиназу, хотя каскад инсулина, на самом деле, влияет на PDP и пируваткиназу.
Рисунок 6.69 - Цикл лимонной кислоты. Изображение Алейи Ким
Сосредоточившись на самом пути (рис. 6.69), обычно начинается обсуждение добавления ацетил-КоА к оксалоацетату (ОАА) с образованием цитрата.
Ацетил-КоА для метаболического пути может поступать из различных источников. Реакция присоединения его к OAA катализируется цитрат-синтазой, и ∆G ° ’является довольно отрицательным. Это, в свою очередь, помогает «потянуть» предшествующую ей в цикле малатдегидрогеназную реакцию.
В следующей реакции цитрат изомеризуется в изоцитрат под действием фермента аконитазы.
Изоцитрат - это точка разветвления глиоксилатного цикла у растений и бактерий (см. ЗДЕСЬ). Окислительное декарбоксилирование изоцитрата изоцитратдегидрогеназой дает первый НАДН и дает α-кетоглутарат.
Этот пятиуглеродный интермедиат является точкой разветвления для синтеза глутамата аминокислоты. Кроме того, глутамат можно легко превратить в это промежуточное соединение в обратной реакции.Декарбоксилирование α-кетоглутарата дает сукцинил-КоА и катализируется α-кетоглутаратдегидрогеназой.
Фермент α-кетоглутаратдегидрогеназа структурно очень похож на пируватдегидрогеназу и использует те же пять коферментов - NAD +, FAD, CoA-SH, пирофосфат тиамина и липоамид.
Остальная часть цикла лимонной кислоты включает превращение четырехуглеродного сукцинил-КоА в оксалоацетат. Сукцинил-КоА - это точка разветвления для синтеза гема (см. ЗДЕСЬ).Сукцинил-КоА превращается в сукцинат в реакции, катализируемой сукцинил-КоА синтетазой (названной в честь обратной реакции), а также продуцируется GTP - единственное фосфорилирование на уровне субстрата в цикле.
Энергия для синтеза GTP поступает от гидролиза высокоэнергетической тиоэфирной связи между сукцинатом и CoA-SH. Доказательства высокой энергии тиоэфирной связи также очевидны в реакции цитрат-синтазы, которая также является очень энергетически выгодной. Сукцинат также образуется в результате метаболизма жирных кислот с нечетной цепью (см. ЗДЕСЬ).
Окисление сукцината происходит на следующей стадии, катализируемое сукцинатдегидрогеназой. Этот интересный фермент одновременно катализирует эту реакцию и участвует в системе переноса электронов, отводя электроны от FADh3, который он получает в реакции, на кофермент Q. Продукт реакции, фумарат, получает воду через свою двойную транс-связь в следующей реакции, катализируется фумаразой с образованием малата.
Фумарат также является побочным продуктом метаболизма нуклеотидов и цикла мочевины.Малат важен также для переноса электронов через мембраны в челноке малат-аспартат (см. ЗДЕСЬ) и для переноса углекислого газа из клеток мезофилла в клетки оболочки у растений C4 (см. ЗДЕСЬ).
Рисунок 6.70 - Механизм сукцинил-КоА-синтетазы
Рисунок 6.71 - Сукцинатдегидрогеназа, встроенная во внутреннюю мембрану митохондрий (вверху). Википедия
Рисунок 6.72 - Сукцинатдегидрогеназная реакция. Изображение Алейи Ким
Превращение малата в оксалоацетат под действием малатдегидрогеназы - это редкое биологическое окисление, которое имеет ∆G ° ’с положительным значением (29,7 кДж / моль).
Реакция «затягивается» за счет энергетически выгодного превращения оксалоацетата в цитрат в реакции цитрат-синтазы, описанной выше. Оксалоацетат пересекает другие важные пути, включая метаболизм аминокислот (легко превращается в аспарагиновую кислоту), трансаминирование (перемещение азота) и глюконеогенез.
Стоит отметить, что обращение цикла лимонной кислоты теоретически обеспечивает механизм ассимиляции CO2. Фактически, это изменение было отмечено как у анаэробных, так и у микроаэробных бактерий, где оно называется циклом Арнона-Бьюкенена (рис. 6.73).
Рисунок 6.73 - Цикл Арнона-Бьюкенона. Альтернативные ферменты показаны справа в сиреневом цвете. Fd = ферредоксин. Википедия
Аллостерическая регуляция цикла лимонной кислоты довольно проста.Вовлеченные молекулы - это все субстраты / продукты пути или молекулы, участвующие в передаче энергии. Субстраты / продукты, которые регулируют или влияют на этот путь, включают ацетил-КоА и сукцинил-КоА.
Высокоэнергетические молекулярные индикаторы, такие как АТФ и НАДН, будут иметь тенденцию ингибировать цикл, а низкоэнергетические индикаторы (НАД +, АМФ и АДФ) будут иметь тенденцию активировать цикл. Пируватдегидрогеназа, которая катализирует образование ацетил-КоА для вступления в цикл, аллостерически ингибируется ее продуктом (ацетил-КоА), а также НАДН и АТФ.
Регулируемые ферменты в цикле включают цитратсинтазу (ингибируемую НАДН, АТФ и сукцинил-КоА), изоцитратдегидрогеназу (ингибируемую АТФ, активируемую АДФ и НАД +) и α-кетоглутаратдегидрогеназу (ингибируемую НАДН и сукцинил-КоА и активируется AMP).
Цикл лимонной кислоты - важный катаболический путь, окисляющий ацетил-КоА до CO2 и генерирующий АТФ, но он также является важным источником молекул, необходимых клеткам, и механизмом извлечения энергии из аминокислот при расщеплении белка и других продуктов распада.Эта способность цикла лимонной кислоты поставлять молекулы по мере необходимости и поглощать побочные продукты метаболизма придает клеткам большую гибкость. Когда промежуточные продукты цикла лимонной кислоты берутся из пути для образования других молекул, термин, используемый для описания этого, является катаплеротическим, тогда как когда молекулы добавляются в этот путь, процесс описывается как анаплеротический.
Основные катаплеротические молекулы цикла лимонной кислоты включают α-кетоглутарат, сукцинил-КоА и оксалоацетат.При трансаминировании α-кетоглутарата и оксалоацетата образуются аминокислоты глутамат и аспарагиновая кислота соответственно. Оксалоацетат важен для производства глюкозы в процессе глюконеогенеза.
Глутамат играет очень важную роль в перемещении азота через клетки через глутамин и другие молекулы, а также необходим для синтеза пурина. Аспартат является предшественником других аминокислот и для производства пиримидиновых нуклеотидов. Сукцинил-КоА необходим для синтеза порфиринов, таких как гемовые группы в гемоглобине, миоглобине и цитохромах.
Цитрат - важный источник ацетил-КоА для получения жирных кислот. Когда концентрация цитрата высока (например, когда цикл лимонной кислоты движется медленно или останавливается), он перемещается через митохондриальную мембрану в цитоплазму и расщепляется ферментом цитратлиазой до оксалоацетата и ацетил-КоА. Последний является предшественником синтеза жирных кислот в цитоплазме.
Анаплеротические молекулы, восполняющие промежуточные соединения цикла лимонной кислоты, включают ацетил-КоА (образуется многими путями, включая окисление жирных кислот, декарбоксилирование пирувата, катаболизм аминокислот и распад кетоновых тел), α-кетоглутарат (из метаболизма аминокислот), сукцинил-КоА (из метаболизма пропионовой кислоты), фумарат (из цикла мочевины и метаболизма пуринов), малат (карбоксилирование PEP в растениях) и оксалоацетат (многие источники, включая катаболизм аминокислот и действие пируваткарбоксилазы на пируват в глюконеогенезе)
Рисунок 6.74 - Обзор глиоксилатного цикла. Изображение Aleia Kim
Рисунок 6.75 - Реакции глиоксилатного цикла. Википедия
Путь, связанный с циклом лимонной кислоты, обнаруживаемый только у растений и бактерий, - это цикл глиоксилата (рисунки 6.74 и 6.75). Глиоксилатный цикл, который обходит реакции декарбоксилирования при использовании большинства реакций не-декарбоксилирования цикла лимонной кислоты, не работает у животных, поскольку им не хватает двух необходимых для этого ферментов - изоцитратлиазы и малатсинтазы.Цикл происходит в специализированных пероксисомах растений, называемых глиоксисомами. Изоцитратлиаза катализирует превращение изоцитрата в сукцинат и глиоксилат. Из-за этого все шесть атомов углерода цикла лимонной кислоты выживают на каждом этапе цикла и не превращаются в диоксид углерода.
Сукцинат продолжает оставаться в реакции с образованием оксалоацетата. Глиоксилат соединяется с другим ацетил-КоА (один ацетил-КоА использовался для запуска цикла) с образованием малата (катализируемого малатсинтазой).В свою очередь, малат может окисляться до оксалоацетата.
Именно в этот момент становится очевидным отличие пути глиоксилата от цикла лимонной кислоты. После одного витка цикла лимонной кислоты образуется единственный оксалоацетат, который уравновешивает единственный, использованный в первой реакции цикла. Таким образом, в цикле лимонной кислоты нет чистого производства оксалоацетата на каждом этапе цикла.
С другой стороны, благодаря ассимиляции атомов углерода из двух молекул ацетил-КоА, каждый оборот глиоксилатного цикла приводит к образованию двух оксалоацетатов после начала с одной.Дополнительный оксалоацетат глиоксилатного цикла можно использовать для производства других молекул, включая глюкозу, в глюконеогенезе. Это особенно важно для прорастания семян растений (рис. 6.76), поскольку саженец не подвергается воздействию солнечного света. Благодаря глиоксилатному циклу семена могут производить глюкозу из накопленных липидов.
Поскольку животные не выполняют глиоксилатный цикл, они не могут производить глюкозу из ацетил-КоА в чистых количествах, в отличие от растений и бактерий. В результате растения и бактерии могут превращать ацетил-КоА из жира в глюкозу, а животные - нет.Обход окислительного декарбоксилирования (и фосфорилирования на уровне субстрата) требует затрат энергии, но есть и преимущества. Каждый оборот глиоксилатного цикла производит один FADh3 и один NADH вместо трех NADH, одного FADh3 и одного GTP, образующихся на каждом витке цикла лимонной кислоты.
Рисунок 6.76 - Эмбрион семян гинкго. Википедия
Организмы, образующие клеточные стенки, такие как растения, грибы и бактерии, нуждаются в большом количестве углеводов по мере своего роста для поддержания биосинтеза сложных структурных полисахаридов стенок.К ним относятся целлюлоза, глюканы и хитин. Примечательно, что каждый из организмов может управлять глиоксилатным циклом, используя ацетил-КоА от β-окисления.
Цикл лимонной кислоты - это основной катаболический путь, производящий значительное количество энергии для клеток, тогда как основная функция глиоксилатного цикла является анаболической, позволяя производить глюкозу из жирных кислот в растениях и бактериях. Эти два пути физически разделены друг от друга (глиоксилатный цикл в глиоксисомах / цикл лимонной кислоты в митохондриях), но, тем не менее, скоординированная регуляция их важна.
Фермент, который, по-видимому, обеспечивает контроль цикла, - изоцитратдегидрогеназа. У растений и бактерий фермент может быть инактивирован фосфорилированием киназой, обнаруженной только в этих клетках. Инактивация заставляет изоцитрат накапливаться в митохондриях, и когда это происходит, он шунтируется в глиоксисомы, способствуя глиоксилатному циклу. Удаление фосфата из изоцитратдегидрогеназы катализируется специфической изоцитратдегидрогнеазой фосфопротеинфосфатазой и восстанавливает активность фермента.
Когда это происходит, окисление изоцитрата возобновляется в митохондрии вместе с остальными реакциями цикла лимонной кислоты. У бактерий, у которых ферменты для обоих циклов присутствуют вместе в цитоплазме, накопление промежуточных продуктов цикла лимонной кислоты и промежуточных продуктов гликолиза будет иметь тенденцию способствовать циклу лимонной кислоты за счет активации фосфатазы, тогда как условия высокой энергии будут иметь тенденцию способствовать циклу глиоксилата за счет подавляя это.
Рисунок 6.77 - Метаболизм ацетил-КоА. Изображение Алейи Ким
.Из Wikibooks, открытые книги для открытого мира
Перейти к навигации Перейти к поиску| Ищите Медицинская физиология / базовая биохимия / сахара в одном из родственных проектов Викиучебника: Викиучебник не имеет страницы с таким точным названием. Другие причины, по которым это сообщение может отображаться:
|
