2) окисление НАД+ до НАДН
3) восстановление НАДН до НАД+
4) восстановление НАД+ до НАДН (+)
При окислении этанола алкогольдегидрогеназа катализирует реакцию в цитозоле гепатоцитов: этанол превращается в ацетальдегид, а кофермент НАД+ принимает гидрид-ион и восстанавливается до НАДН. Суммарно реакция представляется так: этанол + НАД+ → ацетальдегид + НАДН + H+. Поэтому правильным является вариант, указывающий на восстановление НАД+ до НАДН; окисляется в этой реакции именно этанол.
Алкогольдегидрогеназа — цинксодержащий фермент, обладающий обратимостью реакции, однако при поступлении этанола метаболический поток направлен преимущественно к образованию ацетальдегида. Аналогичное восстановление НАД+ происходит на следующем этапе — при превращении ацетальдегида в ацетат под действием альдегиддегидрогеназы. В результате возрастает соотношение НАДН/НАД+, что изменяет клеточный окислительно-восстановительный баланс и имеет важные метаболические последствия.
Избыток НАДН тормозит превращение лактата в пируват и оксалоацетата в фосфоенолпируват, поэтому возможны лактатацидоз, угнетение глюконеогенеза и гипогликемия, особенно при голодании. Одновременно усиливается синтез триглицеридов и формирование жировой инфильтрации печени. Эти эффекты объясняют не только биохимические проявления интоксикации этанолом, но и вариабельность его метаболизма, учитываемую при судебно-медицинской оценке.
| Этап или путь метаболизма | Фермент и локализация | Основное превращение | Изменение коферментов | Метаболическое значение |
|---|---|---|---|---|
| Основной путь окисления этанола | Алкогольдегидрогеназа, цитозоль гепатоцитов | Этанол → ацетальдегид | НАД+ → НАДН | Формирование восстановительного сдвига и повышение соотношения НАДН/НАД+ |
| Окисление ацетальдегида | Альдегиддегидрогеназа, преимущественно митохондрии | Ацетальдегид → ацетат | НАД+ → НАДН | Детоксикация ацетальдегида; дальнейшее образование ацетил-КоА |
| Микросомальный путь | Система CYP2E1, эндоплазматический ретикулум | Этанол → ацетальдегид | Расход НАДФН и O2, образование активных форм кислорода | Возрастает при хроническом употреблении алкоголя; участвует в оксидативном стрессе |
| Пероксисомальный путь | Каталаза, пероксисомы | Этанол → ацетальдегид | Используется H2O2, прямого участия НАД+ нет | В норме имеет второстепенное значение по сравнению с алкогольдегидрогеназой |
| Соотношение лактат/пируват | Лактатдегидрогеназа, цитозоль | Пируват ↔ лактат | Избыток НАДН смещает реакцию к лактату | Предрасполагает к гиперлактатемии и метаболическому ацидозу |
| Глюконеогенез | Печёночные ферменты глюконеогенеза | Лактат, глицерол и аминокислоты → глюкоза | Высокое НАДН препятствует использованию лактата и оксалоацетата | Риск гипогликемии, особенно при истощении запасов гликогена |
Ключевым критерием выбора ответа является направление переноса восстановительного эквивалента: НАД+ принимает электроны и превращается в НАДН. Этанол при этом подвергается окислению до ацетальдегида. Повышение НАДН/НАД+ является центральным фактором метаболических нарушений при алкогольной интоксикации. В судебно-медицинской практике биохимический механизм необходимо сопоставлять с концентрацией этанола, временем после употребления и условиями хранения биологических образцов.
