Слайд 1Биохимические особенности метаболизма мозга
Слайд 2Особенности метаболизма мозга
1. Энергетический обмен
2. Углеводный обмен
3. Метаболизм аминокислот
4. Метаболизм
нуклеиновых
кислот
5. Метаболизм липидов
Слайд 3 Энергетический обмен мозга
Окислительное фосфорилирование – основной источник образования АТФ
и КФ,
Глюкоза - основной субстрат для мозга (85-90% энергии образуется
из глюкозы)
70% свободной глюкозы потребляет
из артериальной крови),
Высокая интенсивность метаболизма:
(мозг потребляет 20-25% всего кислорода)
Слайд 4АТФ в мозге используется:
На передачу нервных импульсов,
На хранение и
переработку поступающей информации,
На обеспечение интегративной деятельности мозга: (память, мыш-ление, внимание,
запоминание).
Слайд 5Углеводный обмен
90% ГЛЮКОЗЫ – энергетический обмен (гликолитический путь и окисление
в ЦТК)
10% глюкозы включается в аминокислоты, белки, липиды, нуклеиновые кислоты
мозга
ИНСУЛИННЕЗАВИСИМЫЙ ТРАНСПОРТ ГЛЮКОЗЫ В МОЗГ
ГЕКСОКИНАЗА – активность выше в 20 раз,
ФОСФОФРУКТОКИНАЗА – регулирует утилизацию глюкозы мозгом:
- ингибируется Фр-1,6-дФ, АТФ, цитратом,
- активируется Гл-6-Ф, АДФ, АМФ.
Слайд 6Углеводный обмен
ПЕНТОЗНЫЙ ЦИКЛ - генерирует НАДФН для синтеза холестерина, ВЖК
в мозге
ГЛИКОГЕН – распадается фосфоролитическим путем с участием аденилатциклазного механизма
запас гликогена – на 20 мин работы мозга
ГЛИКОЛИЗ – не может заменить тканевое дыхание
ВЫСОКАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ МОЗГА:
1. к ГИПОГЛИКЕМИИ
2. к ГИПОКСИИ
Слайд 7Особенности гликолиза в мозге
ГЕКСОКИНАЗНАЯ реакция– основной путь ввода субстратов в
гликолиз,
СИНХРОННОЕ протекание гексокиназной и фосфофруктокиназной реакций и их аллотерическое регулировние
соотношением АТФ/АДФ
ЛДГ локализована в цитоплазме и митохондриях нейронов (это обеспечивает полную утилизацию ЛАКТАТА и ПИРУВАТА в митохондриях нервных клеток)
Слайд 8Особенности ЦТК в мозге
ПИРУВАТДЕГИДРОГЕНАЗНАЯ реакция – основной путь пополнения метаболитов
ЦТК,
ВЫСОКАЯ АКТИВНОСТЬ цитратсинтазы и НАД-изоцитратдегидрогеназы в мозге,
СИНХРОННАЯ работа цитратсинтазы и
НАД-изоцитратдегидрогеназы и их аллосте-рическое регулировние соотношением АТФ/АДФ,
НАЛИЧИЕ ГАМК-шунта в ЦТК на этапе α-кето-глютарат-сукцинат с образованием нейромедиато-ра - гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК).
Слайд 9Транспорт аминокислот
Активный (энергозависимый) перенос АК против градиента концентрации,
Связан с мембранным
транспортом Na
Зависим от рН и температуры,
Чувствителен к недостатку кислорода и
ферментным ядам
Конкуренция аминокислот за транспортные системы друг с другом
Слайд 10Количественные особенности
СВЯЗАНЫ С НАЛИЧИЕМ ГЕМАТОЭНЦЕФАЛИЧЕСКОГО БАРЬЕРА:
- В мозге
в 8 раз больше АК, чем в плазме,
- Заменимые АК
синтезируются с участием ГЛЮКОЗЫ,
- Аминокислоты крови обмениваются со свободными АК мозга,
Слайд 11Качественные особенности
75% свободных АК мозга составляют:
Глутаминовая кислота
Глутамин
Аспарагиновая кислота
N-ацетиласпарагиновая
кислота
Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК)
таурин, глицин
Слайд 12ГАМК-ШУНТ
1. ГЛУТАМИНОВАЯ кислота ГАМК
(глутаматдекарбоксилаза)
2. ГАМК + альфа-КЕТОГЛЮТАРАТ янтарный полуальдегид + глутамат
(ГАМК-трансаминаза)
3. ЯНТАРНЫЙ ПОЛУАЛЬДЕГИД СУКЦИНАТ (дегидрогеназа янтарного полуальдегида)
Метаболизм 10-20% альфа-кетоглутарата
Слайд 13Метаболизм нуклеиновых кислот
Высокое содержание РНК,
Высокая скорость образования НК,
Пуриновые, пиримидиновые основания,
нуклеозиды проникают через ГЭБ,
Репликативный синтез ДНК в нейронах не идет
(только в глиальных клетках),
Экспрессируется много генов (синтез белков и нейропептидов в мозге)
Слайд 14Метаболизм липидов
Высокое содержание липидов (до 50% сухой массы)
Из
них: 70% - фосфолипиды, 25% - холестерин,
Специфические липиды: ганглиозиды,
полифосфоинозитиды, галактоцереброзиды,
ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ: Большое разнообразие ВЖК (более 50 ЖК с 12-26 углеродными атомами),
МИЕЛИН – оболочка нервных волокон (белок 15-30% и липиды 70-85%),
ГАНГЛИОЗИДЫ – кислые гликолипиды – составная часть мембран нейронов.