Biokhimia_Lektsii_Astakh
.pdf1-я необратимая реакция глюконеогенеза
• Пируват превращается в фосфоенол-
пируват в результате двух последовательных реакций. Сначала пируват поступает в митохондрии, где превращается в оксалоацетат под действием биотинзависимого фермента пируваткарбоксилазы. Реакция идет с затратой 1 молекулы АТФ. Оксалоацетат восстанавливается митохондриальной малатдегидрогеназой в малат. Он поступает в цитоплазму по механизму пассивного антипорта, где окисляется цитоплазматической малатдегидрогеназой с образованием оксалоацетата.
2-я необратимая реакция глюконеогенеза
•В цитоплазме оксалоацетат под действием фосфоенолпируваткарбоксикиназы превращается в фосфоенолпируват, при этом затрачивается 1 молекула ГТФ.
3-я необратимая реакция глюконеогенеза
•Дефосфорилирование фруктозр1,6-бифосфата под действием фермента фруктозо-1,6-бифосфатазы,
которая отщепляет Н3РО4 с участием воды.
4-я необратимая реакция глюконеогенеза
•Дефосфорилирование глюкозо-6- бфосфата под действием фермента глюкозо-6-фосфатазы, которая
отщепляет Н3РО4 с участием воды.
Энергетический баланс
глюконеогенеза из пирувата.
Три реакции глюконеогенеза идут с затратой энергии:
•Превращение пирувата в
оксалоацетат (тратится 1 молекула АТФ)
•3-фосфоглицерата в 1,3-
бифосфоглицерат (тратится 1
молекула АТФ)
•Оксалоацетат в фосфоенолпируват (тратится 1 молекула ГТФ)
Учитывая, что стехиометрический коэффициент этого этапа
глюконеогенеза равен 2, то для
синтеза 1 молекулы глюкозы из 2 молекул пирувата необходимо 4 АТФ и 2 ГТФ (всего 6 АТФ).
Синтез глюкозы из глицерола.
•Глицерол образуется в жировой
ткани при гидролизе жира, поступает в кровь и
транспортируется в печень, где
используется как субстрат глюконеогенеза. Для синтеза 1
молекулы глюкозы необходимо 2
молекулы глицерола. Фермент глицеролкиназа фосфорилирует
глицерол при участии АТФ с
образованием глицерол-3- фосфата. Последний окисляется
NAD+ - зависимой глицерол-3-
фосфатдегидрогеназой с образованием промежуточного метаболита глюконеогенеза – диоксиацетонфосфата.
Синтез глюкозы из аминокислот.
•Если в процессе катаболизма аминокислот образуются пируват, оксалоацетат или промежуточные метаболиты цитратного цикла (α- кетоглутарат, сукцинил-КоА, фумарат), то эти вещества могут служить субстратами глюконеогенеза, а аминокислоты, из которых они образуются, называются гликогенными. При длительном голодании или диете, содержащей только белки,
уровень глюкозы в крови
поддерживается за счет глюконеогенеза из аминокислот.
Регуляция гликолиза и глюконеогенеза в печени
•В печени, в отличии от других органов, идут реакции как гликолиза, так и глюконеогенеза. Скорость каждого определяется физиологическим состоянием организма: в абсорбтивный период ускоряется гликолиз и тормозится глюконеогенез, а при голодании наоборот, скорость гликолиза снижается, а глюконеогенеза – возрастает.