Синтез гликогена в печени и скелетных мышцах. Регуляция этих процесса.
Гликоген способен синтезироваться почти во всех тканях, но наибольшие запасы гликогена находятся в печени и скелетных мышцах.
Накопление гликогена в мышцах отмечается в период восстановления после нагрузки, особенно при приеме богатой углеводами пищи.
В печени синтез гликогена происходит только после еды, при гипергликемии. Это объясняется особенностями печеночной гексокиназы, которая имеет низкое сродство к глюкозе и может работать только при ее высоких концентрациях, при нормальных концентрациях глюкозы в крови ее захват печенью не производится.
Непосредственно синтез гликогена осуществляют следующие ферменты:
1. Фосфоглюкомутаза
2. Глюкозо-1-фосфат
3. Гликогенсинтаза
4. Амило-α1,4-α1,6-гликозилтрансфераза
Распад гликогена в печени и скелетных мышцах. Регуляция этих процессов.
Распад гликогена активируется в постабсортивном периоде (при голодании, усиленной физической нагрузке). В печени функционируют два пути распада гликогена:
амилолитический путь
заключается в гидролитическом распаде гликогена:
фосфоролитический путь
Основной способ распада гликогена:
В печени имеются фермент – глюкозо-6-фосфатаза, способный отщеплять остатки Н3РО4 от глюкозо-6-фосфата, переводя глюкозо-6-фосфат в свободную глюкозу.
Гликолиз: общая характеристика, стадии, реакции процесса, регулируемые ферменты, энергетический эффект. Судьба продуктов гликолиза в аэробных условиях: схема процесса, связь с синтезом АТФ.
Гликолиз – это последовательность ферментативных реакций, приводящих к превращению глюкозы в пируват с одновременным образованием АТФ.
Выделяют 3 стадии:
Окислительное декарбоксилирование
Цикл Кребса
Электронтранспортная сеть
Из всех реакций гликолиза термодинамически необратимыми являются 1-я, 3-я и 10-я. Все остальные реакции обратимы.
Уравнения реакций:
Глюкоза + АТФ Глюкозо-6-фосфат + АДФ + H+
Глюкозо-6-фосфат Фруктозо-6-фосфат
Фруктозо-6-фосфат Фруктозо-1,6-бисфосфат
Фруктозо-1,6-бисфосфат Дигидроксиацетонфосфат + Глицеральдегид-3-фосфат
Дигидроксиацетонфосфат Глицеральдегид-3-фосфат
Глицеральдегид-3-фосфат + NAD+ + Фн 1,3-Бисфосфоглицерат + NADH + H+
1,3-Бисфосфоглицерат + АДФ 3-Фосфоглицерат + АТФ
3-Фосфоглицерат 2-Фосфоглицерат
2-Фосфоглицерат Фосфоенолпируват
Фосфоенолпируват + АДФ + H+ Пируват + АТФ
Ключевыми ферментами гликолиза являются: фосфорилаза и фосфофруктокиназа
На начальных этапах гликолиза энергия затрачивается :
при превращениях 1 мол. глюкозы – 2 молекулы АТФ,
при превращениях 1 глюкозного фрагмента гликогена – 1 молекула АТФ.
Процесс аэробного распада глюкозы можно разделить на три части:
образованием пирувата (аэробный гликолиз);
общий путь катаболизма
дыхательная цепь.
В результате этих процессов глюкоза распадается до CO2 и H2O, а освобождающаяся энергия используется для синтеза АТФ.
Анаэробный распад глюкозы (анаэробный гликолиз). Судьба продуктов гликолиза в анаэробных условиях. Биологическое значение анаэробного распада глюкозы.
Анаэробным гликолизом называют процесс расщепления глюкозы с образованием в качестве конечного продукта лактата (далее ни во что не превращается, единственная возможность утилизовать лактат – это окислить его обратно в пируват.).
Этот процесс протекает без использования кислорода и поэтому не зависит от работы митохондриальной дыхательной цепи. АТФ образуется за счёт реакций субстратного фосфорилирования.
При анаэробном гликолизе в цитозоле протекают все 10 реакций, идентичных аэробному гликолизу. Лишь 11-я реакция, где происходит восстановление пирувата цитозольным NADH, является специфической для анаэробного гликолиза
Биологическое значение - образование энергии в моменты максимальной потребности в ней и при кислородном голодании.