29. Схема пентозофосфатного цикла. Биологическое значение.
Пентозофосфатный путь – альтернативный путь окисления глюкозы.
Его функции:
- поставляет клеткам кофермент НАДФН, использующийся как донор водорода в реакциях восстановления;
- обеспечивает клетки пентозофосфатами для синтеза нуклеотидов и нуклеиновых кислот.
Окислительный путь включает две реакции дегидрирования. Коферментом дегидрогеназ является НАДФ+, восстанавливающийся в НАДФН. Пентозы образуются при окислительном декарбоксилировании.
Неокислительный путь включает реакции переноса 2- и 3-х углеродный фрагментов с одной молекулы на другую. Этот путь служит для синтеза пентоз. Процесс обратим, и из пентоз могут образовываться гексозы.
Пентозофосфатный путь образования пентоз протекает в печени, жировой ткани, молочной железе, коре надпочечников, эритроцитах.
1). Дегидрирование глюкозо-6-фосфата при участии глюкозо-6-фос-фатдегидрогеназы и кофермента НАДФ+ с образованием 6-фосфоглюконо--лактона и НАДФН:
2). 6-фосфоглюконо--лактон нестабилен и гидролизуется с образованием 6-фосфоглюконата (фермент – 6-фосфоглюконолактоназа):
3). Дегидрирование и декарбоксилирование 6-фосфоглюконата с образованием рибулозо-5-фосфата (пентоза) и НАДФН при участии декарбоксилирующей 6-фосфоглюконатдегидрогеназы:
4). Под действием эпимеразы из рибулозо-5-фосфата образуется ксилулозо-5-фосфат (пентоза). Под влиянием изомеразы рибулозо-5-фосфат превращается в рибозо-5-фосфат (пентоза). Между формами пентозофосфатов устанавливается равновесие:
30. Регуляция содержания глюкозы в крови. Влияние инсулина и контринсулярных гормонов на уровень «сахара» в крови. Глюкозоксидазный метод определения содержания глюкозы крови.
Задача системы регуляции обмена углеводов: поддержание концентрации глюкозы в крови в пределах 3,3-5,5 млмоль/л. Эта концентрация обеспечивает нормальное снабжение клеток различных органов и тканей этим моносахаридом, который служит для них источником энергии и источником пластического материала.
Контринсулярные гормоны (повышают содержание глюкозы): глюкагон, адреналин, соматотропин, кортизол.
Адреналин. Он секретируется в кровь мозговым вещ-вом надпочечников в экстремальных ситуациях.
В первую очередь адреналин стимулирует расщепление гликогена в мышцах. В то же время адреналин способен ускорять расщепление гликогена в печени за счет активации фосфорилазы. Образующаяся глюкоза поступает из гепатоцитов в кровь, что приводит к повышению ее концентрации, поэтому все ситуации сопровождающиеся выбросом адреналина или введением адреналина естественно сопровождается повышением концентрации глюкозы в крови. Это повышение содержания глюкозы развивается очень быстро, поскольку как и в случае глюкагона обусловлено повышением активности имеющихся в гепатоцитах ферментов.
Кортизол. Вызывает повышение содержания глюкозы в крови за счет 2 основных эффектов:
Во-первых он тормозит поступление глюкозы из крови в клетки ряда перефирических тканей
Во-вторых кортизол является основным стимулятором глюконеогенеза.
Эффект кортизола развивается медленно содержание глюкозы в крови начинает повышаться через 4-6 часов после введения или выброса и достигает максимума примерно через сутки. Повышение содержания глюкозы в крови при действии кортизола сопровождается одновременно увеличением содержания гликогена в печени. В то же время при введении глюкагона содержание гликогена в печени снижается.
Соматотропный гормон гипофиза вызывает повышение содержания глюкозы в крови.
Введение этого гормона вызывает 2-х фазный ответ:
в течении первой четверти часа содержание глюкозы в крови снижается,
затем развивается продолжительное повышение ее уровня в крови.
Инсулин - гормон снижающий содержание глюкозы в крови. Выделяется в кровь -клетками в ответ на повышение содержание глюкозы в крови. Снижение содержания глюкозы в крови обусловлено тремя группами эффектов:
Инсулин повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы за счет активации белка-переносчика и способствует переходу глюкозы из крови и межклеточной жидкости в клетки.
Инсулин улучшает усвоение глюкозы клетками
Тормозит процессы глюконеогенеза и расщепление гликогена в гепатоцитах до глюкозы.