40. Глюконеогенез. Особенности метаболизма фруктозы и галактозы.

Глюконеогенез - процесс синтеза глюкозы из в-в неуглевод-й природы. Его осн-й фу-й явл-ся поддерж-е ур-ня глюкозы в крови в пер-д длит-го голод-я и интенс-х физ-х нагрузок. Процесс протек-т в осн-м в печени и менее интенс-но в корк-м ве-ве почек, а также в слиз-й обол-ке киш-ка. На долю мозга при голод-и прих-ся больш.часть потреб-ти орг-ма в глюкозе. Это объясн-ся тем, что к-ки мозга не способны, в отл-е от др-х тк-й, обеспеч-ть потребн-ти в энергии за счёт окисл-я жирн.ки-т. В глюкозе нужд-ся ткани и к-ки, в кот-х аэробный путь распада невозм-н или огр-н, напр-р эритроциты, к-ки сетчатки, мозг-го слоя надпочечн-в и др. Первичн.субстраты глюконеогенеза-лактат, аминоки-ты и глицерол. Включ-е этих субстр-в в глюконеогенез зависит от физиолог-го сост-я орг-ма. Лактат – прод-т анаэроб-го гликолиза. Он обр-ся при люб.сост-х орг-ма в эритроц-х и работ-х мышцах. Т. о., лактат исп-ся в глюконеогенезе пост-но.Глицерол высвобожд-ся при гидролизе жиров в жир-й ткани в пер-д голод-я или при длител-й физ-й нагрузке.Аминоки-ты образ-ся в рез-те распада мыш-х белков и включ-ся в глюконеогенез при длител-м голод-и или продолж-й мыш-й работе. Больш-во стадий глюконеогенеза предст-т собой обращ-е ре-и гликолиза. Только 3 ре-и гликолиза (гексокиназная, фосфо-фруктокиназная и пируваткиназная) необратимы, поэтому в процесс глюконеогенеза на 3 этапах исп-ся др.ферм-ты. Путь синтеза глюкозы из пирувата:1. Образ-е фосфоенолпирувата из пирувата. Синтез фосфоенолпирувата осущ-ся в неск-ко этапов. Первоначально пируват под вл-м пируваткарбоксилазы и при уч-и СО2 и АТФ карбоксилир-ся с образ-м оксалоацетата. Затем оксалоацетат в рез-те декарбоксилир-я и фосфорилир-я под вл-м ферм-та фосфоенолпируваткарбоксилазы превращ-ся в фосфоенолпируват. Ре-я протек-т при уч-и митохондр-й НАД-зависимой малатдегидрогеназы. Дальнейш.превращ-е оксалоацетата в фосфоенолпируват происх-т в цитозоле к-ки. 2. Превращ-е фруктозо-1,6-бисфосфата во фруктозо-6-фосфат. Фосфо-енолпируват, образов-ся из пирувата, в рез-те ряда обрат-х ре-й гликолиза превращ-ся во фруктозо-1,6-бисфосфат. Далее след-т фосфофруктокиназная р-я, кот-я необратима. Глюконеогенез идет в обход этой эндергонической ре-и. Превращ-е фруктозо-1,6-бис-фосфата во фруктозо-6-фосфат катализ-ся специфич-й фосфатазой. 3. Образ-е глюкозы из глюкозо-6-фосфата. В послед-й обрат-й стадии биосинтеза глюкозы фруктозо-6-фосфат превращ-ся в глюкозо-6-фосфат. Послед.может дефосфорилир-ся (т.е. ре-я идет в обход гексокиназной р-и) под вли-м ферм-та глюкозо-6-фос-фатазы. Метаболизм фруктозы и галактозы включ-т пути исп-я их для синтеза др-х в-в (гетерополисахаридов, лактозы и др.) и уч-е в энергообеспеч-и орг-ма. В послед.случае фруктоза и галактоза превращ-ся в печени либо в глюкозу, либо в промеж-е прод-ты её метаболизма. Т. о., в рез-те фруктоза и галактоза наряду с глюкозой могут быть окислены до СО2 и Н2О или использ-ны на синтез гликогена и триацилглицеролов. Прич-й наруш-я метаболизма фруктозы и галактозы м. б. дефект ферм-в, катализир-х промеж-е ре-и их обмена. Галактоза и фруктоза вступ-т на путь гликолиза, преобраз-сь в метаболиты этого процесса:Галактоза + АТФ=Галактозо-1-фосфат + АДФ (катализ-р — галактокиназа).Затем след-т обмен-я ре-я, катализир-я галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазой (УДФ):Галактозо-1-фосфат + УДФ=УДФ-галактоза + фосфат.Далее галактоза в составе УДФ под дейст-м эпимеразы (УДФ-галактозо-4-эпимераза) меняет конфигур-ю ОН-группы при С-4, инвертируется в глюкозо-1-фосфат, освобожд-сь одновр-но от УДФ:эпимераза Галактозо-1-УДФ =Глюкозо-1 -фосфат + УДФ. Фруктоза в печени превращ-ся по фруктозо-1-фосфатному пути:(ре-я двустадийная, катализ-т ее фрукто-1-фосфатальдолаза и триозокиназа). В жир-й ткани фруктоза может метаболиз-ть непосредств-но в фруктозо-6-фосфат — промежут-й прод-т основ-го пути окисл-я глюкозы.