- •Метаболизм углеводов лекция 1, 2, 3 Краткая характеристика углеводов
- •Общей формулой c m (h2o) n.
- •Классификация углеводов
- •1).Выделяют 3 основные группы в зависимости от количества составляющих их мономеров: моносахариды, олигосахариды и полисахариды.
- •Моносахариды
- •На альдозы и кетозы.
- •Альдозы
- •Гликозаминогликаны (мукополисахариды)
- •Превращения углеводов
- •Роль печени в углеводном обмене
- •Перенос глюкозы и других моносахаридов в клетки
- •Всасывание моносахаридов в кишечнике:
- •Транспорт глюкозы из крови в клетки
- •Всасывание углеводов в кишечнике.
- •Мальабсорбция
- •Взаимопревращения моносахаридов
- •Гексокиназная реакция: свободная глюкоза фосфорилируется в 6 положении с образованием глюкоза-6-фосфата, фермент – гексокиназа, используется 1 молекула атф.
- •Последующие реакции:
- •Синтез гликогена
- •Мобилизация гликогена
- •Гликогенозы
- •Печеночные гликогенозы
- •Агликогенозы
- •Концентрация глюкозы в крови
- •Источники поддержания концентрации глюкозы в крови
- •Превращение глюкозы в клетках
- •1 Стадия – фосфорилирование глюкозы и ее превращение в глицеральдегид-3-фосфат с использованием 2 молекул атф (1 - 5 реакции)
- •2 Стадия – превращение глицеральдегид-3-фосфата в лактат и сопряженное образование 4х молекул атф (6 - 11 реакции).
- •Последовательность протекающих при гликолизе реакций
- •1 Стадия:
- •Регуляция гликолиза
- •Эффективность гликолиза и гликогенолиза.
- •1.Гликолиз: прирост 2 атф
- •2.Гликогенолиз: гликоген -------------глюкоза-1-фосфат, прямое присоединение н3ро4, а не за счет атф, т.Е.
- •3.Спиртовое брожение: прирост 2 атф Особенности гликолиза
- •Связь гликолиза и глюконеогенеза
- •1. Обходной путь пируваткиназной реакции
- •2. Обходной путь фосфофруктокиназной реакции
- •3. Обходной путь гексокиназной реакции
- •Эффект Пастера
- •Пентозофосфатный цикл окисления глюкозы (пфц) (апотомический распад глюкозы)
- •Значение пентозофосфатного пути окисления глюкозы:
- •Особенности пентозофосфатного пути в разных клетках
- •Сходство и различие между гликолизом и пентозным циклом.
- •Нарушения пентозофосфатного шунта
- •Выделение конечных продуктов обмена углеводов
Эффект Пастера
-это снижение скорости анаэробного гликолиза (как менее эффективного) в присутствии кислорода, т.е. при наличии кислорода окисление глюкозы происходит аэробно. В результате скорость потребления глюкозы в присутствии кислорода снижается. В основе эффекта лежит уменьшение количества АДФ и неорганического фосфата и увеличение АТФ (т.к. в аэробных условиях усиливается процесс окислительного фосфорилирования), что ведет к подавлению гликолиза.
Пентозофосфатный цикл окисления глюкозы (пфц) (апотомический распад глюкозы)
Так как в клетках непрерывно просходят реакции синтеза белков, то для этого процесса требуются рибонуклеиновые кислоты. В свою очередь для синтеза самих нуклеиновых кислот, а точнее пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, требуется рибозо-5-фосфат. Если клетка готовится к делению, то для синтеза ДНК ей нужны дезоксирибонуклеотиды, которые образуются при участии НАДФН. Молекулы НАДФН также используются:
для синтеза жирных кислот (печень, жировая ткань),
для синтеза холестерола и других стероидов (печень),
для синтеза глутаминовой кислоты из α-кетоглутаровой кислоты (реакция восстановительного аминирования),
для систем антиоксидантной защиты клетки от свободно-радикального окисления (эритроциты).
В клетке существует процесс, обеспечивающий одновременное образование рибозы и НАДФН – это пентозофосфатный путь.
Наиболее активно реакции пентозофосфатного пути идут в цитозоле клеток печени, жировой ткани, эритроцитах, коре надпочечников, молочной железе при лактации, в гораздо меньшей степени в скелетных мышцах. Этот путь окисления глюкозы не связан с образованием энергии, а обеспечивает анаболизм клеток. В связи с этим у новорожденных и детей первых лет жизни его активность довольно высока.
ПФЦ - Это сложный процесс, протекающий в цитоплазме с участием многочисленных ферментов. В реакции вступают 6 молекул глюкозо-6-фосфата, окисление сопровождается образованием 6 молекул СО2, 12 НАДФН и промежуточных продуктов, таких как фруктозо-6-фосфат, ФГА, пентозы.
- Цикл не ведет к синтезу АТФ и протекает анаэробно, но при необходимости через глицероальдегидфосфат из вторлой части процесса есть связь с гликолизом, а значит освобождением энергии и синтеза АТФ (через ПВК и ацетил-КоА).
- На гликолиз из пентозного пупи может переключиться и фруктозо-6-фосфат, получающийся во второй стадии цикла.
- Пентозный цикл зависит от кислорода: мало кислорода, значит мало АТФ, значит замедление синтезов, а значит и снижение апотомического распада глюкозы.
Различают 2 этапа пентозного цикла, каждый этап включает несколько реакций.
1 этап – окислительная фаза – осуществляется дегидрогеназно-декарбоксилазной системой. Эта фаза начинается с дегидрирования 6 молекул гл-6-ф с помощью гл-6-фДГ (НАДФ). При этом образуются восстановленные НАДФН(Н+) и фосфоглюконолактон, который снова дегидрируется НАДФ-зависимым ферментом и декарбоксилируется и через ряд промежуточных реакций превращается в пентозо-5-фосфат.
На первом, окислительном, этапе глюкозо-6-фосфат в трех реакциях превращается в рибулозо-5-фосфат, реакции сопровождаются восстановлением двух молекул НАДФ до НАДФН.
На этом этапе происходит регуляция процесса: инсулин повышает активность глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы и фосфоглюконат-дегидрогеназы.
2 этап – этап структурных перестроек, благодаря которым пентозы способны возвращаться в фонд гексоз. В этих реакциях рибулозо-5-фосфат изомеризуется до рибозо-5-фосфата и ксилулозо-5-фосфата. Далее под влиянием ферментов транскетолазы и трансальдолазы происходят структурные перестройки с образованием других моносахаридов. При реализации всех реакций второго этапа пентозы превращаются во фруктозо-6-фосфат и глицеральдегидфосфат.
Глицеральдегид-3-фосфат в зависимости от условий и вида клеток может либо "проваливаться" во 2-й этап гликолиза либо через диоксиацетонфосфат восстанавливаться до глицерол-3-фосфата и далее направляться в синтез фосфатидной кислоты и далее триацилглицеролов. При необходимости из него могут образоваться и гексозы.
|