الدور الوظيفي لأنزيم التأكسد والاختزال ، اللاكتيت : أن . أي . دي.

The Functional role of Lactate : NAD+ Oxidoreductase

يعد انزيم الــ LDH من الأنزيمات المهمة أثناء عملية أكسدة الكلوكوز او الكلايكوجين، حيث يظهر في الخطوة الأخيرة من تفاعلات دورة انحلال السكر محفزاً البيروفيت بوساطة الـــ NADH إلى لاكتيت في حالة غياب الأوكسجين أي في الظروف اللاهوائية. أما في حالة وجود الأوكسجين فلا يتكون اللاكتيت وإنما تستمر عملية أكسدة البيروفيت خلال دورة حامض الستريك Citric acidcycl إلى ثاني اوكسيد الكربون والماء.

تظهر أهمية تحفيز الأنزيم البيروفيت إلى اللاكتيت في إنتاج الطاقة (ATP) حيث تبين أن معظم الطاقة المتكونة هي نتيجة للأكسدة الفسفورية الناتجة من إعادة أكسدة مساعدات الأنزيم المختزلة في السلسلة التنفسية سواء في الظروف الهوائية أو اللاهوائية. وقد وجد أن بالإمكان إعادة اكسدة مادة الــ NADH خلال اللاكتيت المتكون وبغياب الأكسيجين ولكن بوجوب تولد كميات كافية من الــ +NAD خلال اللاكتيت المتكون وبغياب الأوكسجين ولكن بوجوب تولد كميات كافية من الــ +NAD خلال دورة أخرى من عملية انحلال السكر عن طريق التفاعل المحفظ بالأنزيم “3-Glyceradhyde Phosphate dehydrogenase لذلك فإن الأنسجة التي تعمل تحت ظروف من قلة الأوكسجين تميل إلى إنتاج اللاكتيت وهذا ما يحدث في العضلات.

تسهل النفوذية العالية في الغشاء البلازمي لمعظم الخلايا عملية انتشار اللاكتيت والبيروفيت إلى مجرى الدم والذي يقوم بدوره بنقلها إلى الكبد ، إن النسبة العالية من +NAD / HAD تجعل العضلة أكثر نفوذية للاكتيت وبالتالي انتقاله عبر مجرى الدم إلى الخلايا الكبدية والذي يتحول فيها بعد إلى البيروفيت. بعقب ذلك تحول البيروفيت إلى كلوكوز عبر مسار تكوين الكلوكوز (Gluconeogenic) في الكبد والكلوكوز المتكون يمكن أن يغادر الخلايا الكبدية إلى مجرى الدم ومنه إلى العضلات. الهيكلية وتعاد الدورة من جديد ويطلق على هذا المسار دورة كورى Cori Cycle والموضح بالشكل الآتي :
عند الإجهاد والعمل الشاق تستخدم الأنسجة العضلية الأوكسجين على نحو أسرع مما هو متوفر لديها بواسطة الدم ولهذا فأن الخلايا العضلية تعمل بطريق الايض اللاهوائي . تحت هذه الظروف تتوقف عملية ايض الكلوكوز عند تكوين مركب ثلاثي ذرات الكربون ، إلا وهو حامض اللاكتيك باختزال حامض البايروفيك الى حامض اللاكتيك في ظروف لاهوائية وعن طريق الدم يذهب حامض اللاكتيك الى الكبد حيث يتم تخليق أو تكوين الكلوكوز من حامض اللاكتيك بعملية تدعى تخليق الكلوكوز Gluconeogenesis ، وهي عملية عكس العملية التي تم فيها تحلل الكلوكوز الى حامض اللاكتيك في العضلة وهي عملية تحليل الكلوكوزGlycolysis .