Окисление углеводов является одним из основных способов энергетического обеспечения клеток (Рапопорт, 1966). В результате катаболизма углеводов одна молекула глюкозы преобразуется в две молекулы пирувата. Существуют два конечных пути преобразования пирувата, отражающие аэробный и анаэробный варианты утилизации сахаров. До стадии образования пирувата это реакции идут по общему пути (Ковальский, 1978).

Пируват, образующийсяя в результате расщепления глюкозы, может далее окислятся по аэробному пути. Пируват является оснновным источником универсального клеточного топлива - ацетил-КоА. Окисление пирувата, катализируемое пируватдегидрогеназным комплексом, локализованным на внутренней мембране митохондрий, представляет собой необходимую стадию, благодаря которой углеводы включаются в цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса-Эмбдема-Мейергофа). Цикл Кребса занимает центральное место в обмене веществ, в котором сходятся все метаболические пути белков, жиров и углеводов (Ленинджер, 1985). Этот цикл объединяет восемь реакций, половина из них осуществляется дегидрогеназами. Все ферменты цикла трикарбоновых кислот, а также дыхательные цепи, необходимые для переноса электронов и окислительного фосфорилирования, находятся внутри митохондрий или на внутренней поверхности их мембран (Лузиков, 1980). За окисление сукцината, одного из промежуточных продуктов цикла Кребса, отвечает сукцинатдегидрогеназа (СДГ). СДГ является центральным ферментом цикла Кребса, белковая часть которого прочно связана с акцептором ФАД. То есть, СДГ является ФАД-зависимой дегидрогеназой. СДГ часто используется как специфическая метка митохондрий, т.к. она весьма прочно связана с внутренней мембраной этих органелл (Ленинджер, 1985). По активности СДГ судят об интенсивности аэробного дыхания в клетках (Ковальский, 1978). Гистохимическое выявление СДГ дает ценную информацию об активности цикла Кребса. Фермент имеет Н-группы, от которых зависит его ферментативная активность. СДГ ингибируется фумаровой кислотой, образующейся в ходе реакции. рН-оптимум СДГ колеблется в пределах от 7.6 до 8.5. При точном соблюдении условий выявления СДГ количество продукта рекции линейно зависит от ферментативной активности (Виноградов, 1979; Ленинджер, 1985). Кроме того, СДГ является наиболее чувствительной ферментной реакцией в дыхательной цепи митохондрий, реагирующей даже на незначительные физиологические нагрузки, которые испытывает организм (Маевский, Кондрашова, 1978).

В дополнение к СДГ основным маркером состояния митохондрий является НАДН2ДГ. При переносе элетронов пара восстановительных эквивалентов переносятся от НАДН к НАДН-дегидрогеназе, находящейся во внутренней митохондриальной мембране. В этой реакции прочно связанная простетическая группа НАДН-дегидрогеназы восстанавливается (Ленинджер, 1985). Эта ферментная система связана с основными компонентом цикла Кребса-Эмбдема-Миейргофа. Поэтому относительное изменение функционального состояния митохондрий может быть количественно учтено также с помощью реакции на НАДН2ДГ (Прочуханов, 1978). НАДН2ДГ рассматривают как суммарный ппоказатель активности ферментов, использующих в качестве кофермента НАД, который в восстановленном состоянии обладает значительным энергетическим потенциалом.

В анаэробных условиях пировиноградная кислота восстанавливается и превращается в молочную кислоту (лактат) - конечный продукт анаэробного обмена. Анаэробное расщепление сахара с образованием молочной кислоты получило название гликолиза. В обмене лактата различают два уровня: первый - специфический, контролируемый лактатдегирогеназой (ЛДГ), а второй - коственный, связанный с обменом единственного предшественника лактата - пирувата (Островский и др., 1984). В связи с этим ЛДГ является ключевым ферментом анаэробного дыхания в тканях. По активности ЛДГ судят об интенсивности анаэробного дыхания (Пирс, 1962; Кононский, 1976; Ковальский, 1978).

ЛДГ впервые была открыта Мейергофом в 1919 г., а в 1940 г. фермент был получен в кристалическом виде (Straub, 1940). Коэнзимом фермента является НАД, т.е. ЛДГ относится к НАД-зависимым дегидрогеназам. Большая часть фермента, непрочно связанная с клеточными структурами, встречается в цитоплазматическом матриксе и при гистохимическом выявлении диффундирует вв водные инкубационные среды. Меньшая его часть прочно прикреплена к мембранам митохондрий (Лойда и др., 1982).

В клетках совершается круговорот энергии. АТФ в этом круговороте играет роль переносчика энергии и служит звеном, связывающим между собой процессы, идущие с выделением и с потреблением энергии. Существует и дугой путь передачи энергии от катоболических реакций к биосинтетическим, для которых необходима энергия. В этом случае передача совершается через водородные атомы или электроны. При синтезе жирных кислот из ацетата, протекающим в печени животных, восстановительная способность в форме водородных атомов требуется для восстановления двойных связей. Чтобы быть достаточно мощными восстановителями, атомы водорода должны обладать значительным запасом свободной энергии. Такие богатые энергией водородные атомы образуются из клеточного топлива под действием дегидрогеназ. Дегидрогеназы отщепляют водородные атомы от молекул клеточного топлива и переносят их на особые коферменты, в частности на окисленную форму никотинамидадениндинуклеотидфосфата. Восстановленная форма этого кофермента переносит богатые энергией электроны от катоболических реакций к биосинтетическим, подобно тому как АТФ переносит высокоэнергетические фосфатные группы (Ленинджер, 1985).

В связи с этим, для оценки состояния энергообеспечения синтетических процессов, локализованных в основном в эндоплазматической сети и цитоплазматическом матриксе, при количественном гистоэнзимологическом исследовании целесообразно использовать НАДФ-зависимую систему дегидрогеназ. В эту систему прежде всего входит НАДФН2ДГ, являющаяся комплексным показателем активности НАДФН2-генерирующей системы дегидрогеназ, а также одна из НАДФ-зависимых дегидрогеназ челночных механизмов (НАДФ - дегидрогеназ изоцитрата или малата) (Прочуханов, 1978; Ленинджер, 1985). Таким образом, исследование соотношение активности НАДН2ДГ и НАДФН2ДГ может служить в некоторой степени показателем выраженности митохондриальных и внемитохондриальных энергетических процессов.

1.4. Оксидоредуктазы органов размножения животных

Сложные вопросы структуры и функции яичников у позвоночных животных и человека многие исследователи решали с помощью методов гистоэнзимологии (Журавлева и др., 1976; Королев, 1981; Долгушина, 1982; Волкова, 1983; Ковальский, 1984; Jacoby, 1962; Hartmut et al., 1967; Mary et al., 1975; Bjersing, 1977; Miamoto et al., 1979-1982; Miamoto, 1982; Rao, Edgerton, 1984).

В литературе, посвященной изучению окислительно-восстановительных и гидролитических ферментов, основные работы относятся к исследованию активности энзимов при половом цикле у крупного рогатого скота. Показано, что в стадию возбуждения полового цикла в тканях яичника и особенно в фолликулярном аппарате усиливались метаболические процессы, что выражалось в повышении активности окислительно-востановительных и гидролитических ферментов в клетках фолликулярного эпителия и теки (Матвеев, 1967; Гулянский, 1975; Зверева и др., 1975; Михайлецкая, 1975; Заузолкова и Пронин, 1977; Заузолкова, 1981; Филанова и др., 1990).