Нормальная концентрация глюкозы в крови. Укажите источники глюкозы крови.
Нормальный уровень сахара в крови варьируется в пределах 3,3-5,5 ммоль/л.
Главные источники глюкозы — сахароза, крахмал, поступающие с пищей, запасы гликогена в печени, а также глюкоза, образующаяся в реакциях синтеза из аминокислот, лактата. Концентрация глюкозы в крови является производной активности процессов гликогенеза, гликогенолиза, глюконеогенеза и гликолиза.
2. Характеристика пентозофосфатного пути окисления глюкозы по плану:
Наиболее активно реакции пентозофосфатного пути (ПФП) 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.
Пентозофосфатный путь включает два этапа – окислительный и неокислительный.
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.
Второй 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. Из глицеральдегид-3-фосфата при необходимости могут образоваться гексозы.
ЗНАЧЕНИЕ ПЕНТОЗОФОСФАТНОГО ПУТИ
1
.Значение
первого этапа пентозофосфатного пути
заключается в синтезе НАДФН. Образованный
НАДФН используется:
-для синтеза жирных кислот,
-для синтеза холестерола и других стероидов (например, желчных кислот),
-для синтеза глутаминовой кислоты из α-кетоглутаровой кислоты (реакция восстановительного аминирования),
-для синтеза дезоксирибонуклеотидов,
-для систем защиты клетки от свободно-радикального окисления (антиоксидантные системы),
-для деятельности цепи микросомального окисления (цитохром Р450), -для восстановления железа (III) метгемоглобина в железо (II) нормального гемоглобина,
-для реактивации фолиевой кислоты и витамина К.
1. Значение второго этапа двояко:
-либо в первой реакции образуется рибозо-5-фосфат, который используется при синтезе рибонуклеотидов и остальные пентозы стекаются в эту реакцию. Рибозо-5-фосфат необходим для синтеза пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов и нуклеиновых кислот,
-либо образуемые пентозо-5-фосфаты превращаются во фруктозо-6-фосфат и глицер– альдегид-3-фосфат и вливаются в путь гликолиза. При определенных условиях разные клетки могут выключать или подключать второй неокислительный этап.
РОЛЬ
ПЕНТОЗОФОСФАТНОГО ПУТИ В РАЗЛИЧНЫХ
КЛЕТКАХ
Метаболизм
глюкозо-6-фосфата в пентозофосфатном
пути может идти по различным вариантам.
Судьба метаболитов пентозофосфатного
пути зависит от ситуации, потребностей
клетки и ее типа.
Пример 1
Рассмотрим ситуацию, когда потребность клетки в НАДФН и рибозо-5-фосфате сбалансирована. Например, при росте и делении клетки требуется рибоза для синтеза рибонуклеотидов и НАДФН для превращения рибонуклеотидов в дезоксирибонуклеотиды. При таких условиях реакции 1 этапа идут обычным порядком – образуется две молекулы НАДФН, но реакции 2 этапа обрываются на стадии синтеза рибозо-5-фосфата
Пример 2
Если
потребность в НАДФН значительно превышает
потребность в рибозо-5-фосфате, как,
например, в адипоцитах и печени при
синтезе жирных кислот, то по окислительным
реакциям пентозофосфатного пути
образуются НАДФН и рибулозо-5-фосфат.
Далее, под действием ферментов 2 этапа,
рибулозо-5-фосфат превращается в
пентозо-5-фосфаты и далее во фруктозо-6-фосфат
и глицеральдегид-3-фосфат. Полученные
продукты превращаются в пируват и
ацетил-SKoA и, в основном, используются
для синтеза жиров. Одновременно ГАФ
может превращаться в глицерол-3-фосфат
и уходить в биосинтез триацилглицеролов.
Пример 3
В случае, когда потребность в НАДФН высока, а потребность в рибозо-5-фосфате отсутствует, как в эритроците, в котором НАДФН активно потребляется антиоксидантной системой, идут оба этапа ПФП. Глюкозо-6-фосфат превращается в рибозо-5-фосфат и далее во фруктозо-6-фосфат и глицеральдегид-3-фосфат, которые вступают в гликолиз с образованием лактата. В конечном результате происходит одновременное генерирование НАДФН и АТФ