43.Распад гликогена

или его мобилизация происходят в ответ на повышение потребности организма в глюкозе. Гликоген печени распадается в основном в интервалах между приёмами пищи, кроме того, этот процесс в печени и мышцах ускоряется во время физической работы. Распад гликогена происходит путём последовательного отщепления остатков глюкозы в виде глюкозо-1-фосфата. Гликозидная связь расщепляется с использованием неорганического фосфата, поэтому процесс называется фосфоролизом, а фермент гликогенфосфорилазой. Так же как и синтез, расщепление гликогена начинается с нередуцирующего конца полисахаридной цепи. При этом наличие разветвлённой структуры гликогена облегчает быстрое высвобождение глюкозных остатков, так как чем больше концов имеет молекула гликогена, тем больше молекул гликогенфосфорилазы могут действовать одновременно. Гликогенфосфорилаза расщепляет только α-1,4-гликозидные связи (реакция 1). Последовательное отщепление глюкозных остатков прекращается, когда до точки ветвления остаётся 4 мономера. Подобная особенность в действии гликогенфосфорилазы обусловлена размером и строением её активного центра. Дальнейший распад гликогена требует участия двух других ферментов. Сначала три оставшихся до точки ветвлении глюкозных остатка переносятся при участии олигосахаридтрансферазы (реакция 2) на нередуцирующий конец соседней цепи, удлиняя её и таким образом создавая условия для действия фосфорилазы. Оставшийся в точке ветвления глюкозный остаток гидролитически отщепляется с помощью α-1,6-глюкозидазы в виде свободной глюкозы (реакция 3), после чего неразветвлённый участок гликогена может вновь атаковаться фосфорилазой. Считают, что перенос трёх остатков глюкозы и удаление мономера из точки ветвления (реакции 2 и 3) катализирует один и тот же фермент, который обладает двумя разными ферментативными активностями - трансферазной и гликозидазной. Его называют "деветвящим" ферментом Продукт действия гликогенфосфорилазы - глюкозо-1-фосфат - затем изомеризуется в глюкозо-6-фосфат фосфоглюкомутазой. Далее глюкозо-6-фосфат включается в процесс катаболизма или другие метаболические пути. В печени (но не в мышцах) глюкозо-6-фосфат может гидролизоваться с образованием глюкозы, которая выделяется в кровь. Эту реакцию катализирует фермент глюкозо-6-фосфатаза. Реакция протекает в просвете ЭР, куда с помощью специального белка транспортируется глюкозо-6-фосфат. Фермент локализован на мембране ЭР таким образом, что его активный центр обращён в просвет ЭР. Продукты гидролиза (глюкоза и неорганический фосфат) возвращаются в цитоплазму также с помощью транспортных систем.

44.Воздействие адреналина на обмен гликогена. При повышении энерготрат в организме в результате возбуждения ЦНСобычно происходят усиление распада гликогена и образование глюкозы.

Помимо непосредственной передачи нервных импульсов к эффекторным органам и тканям, при возбуждении ЦНС повышаются функции ряда железвнутренней секреции (мозговое вещество надпочечников, щитовидная железа, гипофиз и др.), гормоны которых активируют распад гликогена,прежде всего в печени и мышцах (см. главу 8).

Как отмечалось, эффект катехоламинов в значительной мере опосре-дован действием цАМФ, который активирует протеинкиназы тканей. Приучастии последних происходит фосфорилирование ряда белков, в том числегликогенсинтазы и фосфорилазы b – ферментов, участвующих в обменеуглеводов. Фосфорилированный фермент гликогенсинтаза сам по себемалоактивен или полностью неактивен, но в значительной мере активируется положительным модулятором глюкозо-6-фосфатом, который

D-формой, или зависимой (dependent) формой, поскольку ее активностьзависит от глюкозо-6-фосфата. Дефосфорилированная форма гликоген-синтазы, называемая также I-формой, или независимой (independent) фор-мой, активна и в отсутствие глюкозо-6-фосфата.Таким образом, адреналин оказывает двойное действие на обмен угле-

водов: ингибирует синтез гликогена из УДФ-глюкозы, поскольку для

проявления максимальной активности D-формы гликогенсинтазы нужныочень высокие концентрации глюкозо-6-фосфата, и ускоряет распад гли-когена, так как способствует образованию активной фосфорилазы а. В це-лом суммарный результат действия адреналина состоит в ускорении пре-вращения гликогена в глюкозу. 45. Роль аденилатциклазы, протеинкиназы и фосфопротеинфосфатазы в регуляции процессов распада и синтеза гликогена??? 46. Гликоген - главная форма запасания углеводов у животных Гликоген запасается главным образом в печени .

Функция мышечного гликоген а состоит в том, что он является легкодоступным источником гексозных единиц, используемых в ходе гликолиз а в самой мышце. Гликоген печени используется главным образом для поддержания физиологических концентраций глюкозы в крови, прежде всего в промежутках между приемами пищи. Через 12-18 ч после приема пищи запас гликогена в печени почти полностью истощается. Содержание мышечного гликогена заметно снижается только после продолжительной и напряженной физической работы. Повышенное содержание гликогена в мышцах может наблюдаться при диете с высоким содержанием углеводов, если перед этим запасы гликогена были снижены в результате высокой мышечной нагрузки. Под названием " болезни накопления гликогена " объединяют ряд наследственных болезней, при которых наблюдается нарушение мобилизации гликогена или отложение его в нефизиологических формах. 47. Классификация, биохимическая и генетическая характеристика гликогенов.

Тип и синонимы	Дефектный фермент	Наследование	Структура и особенности накопления гликогена	Клинические проявления
0 (недостаточность гликосинтетазы)	Гликосинтетаза	Аутосомно -рецессивное	Нормальная структура, пониженное содержание	Тяжелая гипогликемия с кетоацидозом утром натощак и гипергликемия с лактацидозом днем после еды.
I (болезнь Гирке)	Ферментная система печени, превращающая глюкозо-6-фосфат в глюкозу; тип Iа: глюкозо-6- фосфатаза, тип Ib: глюкозо-6- фосфат-транслоказа	Аутосомно -рецессивное	Нормальная структура, повышенное содержание	гипогликемия голодания, гепатомегалия, дистрофия мышц, задержка роста, лактоацидоз, ожирение.
II (болезнь Помпе)	Лизосомальная a-D-глюкозидаза	Аутосомно -рецессивное	Нормальная структура, повышенное содержание, гликоген накапливается в лизосомах	Накопление гликогена в мышцах
III (болезнь Форбса, болезнь Кори, болезнь остаточного декстрина)	Амило-1,6- глюкозидаза, 4- a-D- глюканотрансфераза	Аутосомно -рецессивное	Короткие боковые цепи, повышенное содержание	выраженная кетонемия, миопатия, спленомегалия
IV (болезнь Андерсен, амилопектиноз0	1,4-a-глюкан-ветвящий фермент	Аутосомно -рецессивное	Удлиненные боковые цепи, нормальное содержание	-
V (болезнь МакАрдля, недостаточность мышечной фосфорилазы)	Фосфорилаза в мышцах	Аутосомно -рецессивное	Нормальная структура, умеренно повышенное содержание	-
VI (болезнь Герса)	Фосфорилаза в печени	Аутосомно -рецессивное	Нормальная структура, повышенное содержание	-
VII (болезнь Таруи)	Мышечная фосфофруктокиназа	Аутосомно -рецессивное	Нормальная структура, повышенное содержание	-