43. Механізми реципрокної регуляції глікогенолізу та глікогенезу за рахунок каскадного цАмф-залежного фосфорилювання ферментних білків.

Активація глікогенфосфорилази (і фосфороліз глікогену) = інактивація глікогенсинтази (і синтезу глікогену). У періоди активної потреби забезпечення клітин енергією – катаболізм (глікогеноліз), у періоди спокою – анаболізм (глікогенез).

При фосфорилюванні утв. активна фосфорилаза та неактивна синтаза.

При дефосфорилюванні утв. неактивна фосфорилаза та активна синтаза.

44. Роль адреналіну, глюкагону та інсуліну в гормональній регуляції обміну глікогену в м'язах та печінці.

Участь гормонів у регуляції глікогенолізу та глікогенезу в м’язах та печінці може бути підсумована таким чином:

А. У м’язах.

Адреналін — стимулює глікогеноліз та гальмує глікогенез шляхом:

а) активації глікогенфосфорилази за рахунок її цАМФ-залежного фосфорилювання;

б) інгібування глікогенсинтази за рахунок її цАМФ-залежного фосфорилювання.

Інсулін — стимулює глікогенез і гальмує глікогеноліз шляхом:

а) підвищення проникності мембран м’язових клітин для глюкози, що використовується для синтезу глікогену;

б) зменшення внутрішньоклітинного рівня цАМФ за рахунок активації її розщеплення фосфодіестеразою.

Б. У печінці.

Глюкагон — стимулює глікогеноліз та гальмує глікогенез за механізмом, аналогічним дії адреналізу в клітинах м’язів.

Інсулін — підвищує активність ферментативних реакцій синтезу глікогену за рахунок біохімічних механізмів, близьких до розглянутих вище.

Таким чином, співвідношення глюкагон/інсулін є важливим фізіологічним механізмом, що контролює глікогенну функцію печінки та рівень глюкози в крові після споживання їжі:

- переважання інсуліну сприяє утворенню в організмі резервів вуглеводів у формі глікогену печінки;

- переважання глюкагону сприяє мобілізації запасів глікогену печінки в умовах зниження рівня глюкоземії, яке спостерігається через кілька годин після споживання їжі.

45. Генетичні порушення метаболізму глікогену (глікогенози, аглікогенози).

Глікогенози – спадкові хвороби, молекулярною основою виникнення яких є уроджена недостатність синтезу певних ферментів глікогенолізу, пов’язана з дефектами в генетичній системі клітин. При глікогенозах у внутрішніх органах та тканинах (здебільшого в печінці, м’язах, клітинах крові) спостерігається накопичення аномально надмірної кількості глікогену, іноді зі зміненою молекулярною структурою, який не може використовуватися у метаболічних процесах. Клінічно глікогенози проявляються важкою гіпоглюкоземією внаслідок нездатності глікогену печінки розщеплюватися з вивільненням молекул глюкози. Глікогенози, при яких ушк. системи мобіліз. глікогену печінки = збільш. маси печінки, жирова дистрофія гепатоцитів та цироз.

Аглікогенози – спадкові хвороби накопичення глікогену, молекулярною основою яких є генетичні дефекти, що призводять до порушення утворення ферменту глікогенсинтази. Отже, гепатоцити не здатні утв. резерви глікогену, його внутркліт. конц. значно знижена. Клінічно проявляється глибокою гіпоглюкоземією та важкою комою внаслідок енергетичного голодування головного мозкую. Такі хворі помирають у ранньому віці.

46. Глюконеогенез: субстрати, ферменти та фізіологічне значення процесу. Глюконеогенез – це синтез глюкози з невуглевод. попередників (піруват/лактат, глюкогенні а/к), з гліцеролу та продуктів катаболізму ЖК з непарною кількістю атомів карбону .

Фіз.знач.: відбувається у печінці та кірковому шарі нирок. За добу – синтез до 80г глюкози. Біосинт. забезпечує норм. конц. глюкози за умов зменш. надходження її ззовні та/або вичерпання резервів глікогену печінки та м’язів. Така ситуація – через декілька годин після їжі (постабсорптивний стан), тривале голод., після виснажливої фіз.роботи. При зменшенні концентрації глюкози в крові нижче певної критичної межі порушується функціонування мозку і може настати смерть.

Субстрати: піруват, лактат, а/к (переважно аланін).

Використання глюкогенних а/к (ала,сер,цис,глі,треонін) – за умов повного голодування (катаболізм власних тканинних білків)

Використання лактату тільки через реокислення до пірувату в ЛДГ-реакції.

Лактат+НАД->піруват+НАДН+Н. Ферм- лактадегідрогеназа. Реакція відбувається в глюконеогенних тканинах (печінки, нирки). Джерело лактату – скелетні м’язи

Ферм. та реакції: метаболічний шлях глюконеогенезу – обернний шлях гліколізу, окрім трьох «кіназних» термодинамічно-незворотніх реакцій: 1)гексокіназна(1) 2)фосфофруктокіназна(3) 3)піруваткіназна(10)

Отже, для перетворення пірувату в глюкозу потріб. специфічні для глюконегенезу ферментат. рекац.: