2015-СК-біохімія-09-Обмін вуглеводів-1-ІКТ---
.pdf
Ензими глікогенолізу та гліколізу
Ензими |
Кофактори, |
Активатори, |
Інгібітори |
|
коензими |
стимулятори |
|||
|
|
|||
Глікогенфосфорилаза |
Фн |
|
|
|
Фосфоглюкомутаза |
Mg2+, глюкозо-1,6- |
|
|
|
диФ |
|
|
||
|
|
|
||
|
|
|
Глюкозо-6-Ф, ацетил- |
|
Гексокіназа (глюкокіназа) |
Mg2+ |
Mg2+, АДФ, інсулін |
КоА,фосфоенолпіруват, жирні |
|
|
|
|
кислоти |
|
Фосфоглюкоізомераза |
Mg2+ |
|
2-дезоксиглюкозо-6-Ф, АТФ, |
|
|
цитрат, жирні кислоти |
|||
|
|
|
||
|
|
АДФ,АМФ, К+, NH +, |
|
|
6-фосфофруктокіназа |
Mg2+ |
4 |
Фосфоенолпіруват, НАДН |
|
інсулін адреналін |
||||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Альдолаза |
|
Fe2+, Co2+, Zn2+ |
цистеїн |
|
Тріозофосфатізомераза |
Mg2+ |
|
|
|
Гліцеральдегід-3- |
НАД+ |
Арсенат |
Йодоацетат, Mg2+ |
|
фосфатдегідрогеназа |
||||
|
|
|
||
Фосфогліцераткіназа |
Mg2+ |
|
|
|
Фосфогліцератмутаза |
Mg2+ |
|
Mg2+ |
|
Енолаза |
Mg2+, Mn2+ |
|
F-, Ca2+ |
|
|
К+, фруктозо-1,6- |
Глюкозо-6-Ф, |
НАДН, АТФ, жирні кислоти, |
|
Піруваткіназа |
диФ, галактозо-3-Ф, |
фруктозо-1,6-диФ, |
||
аланін, Са2+, Mg2+ |
||||
|
глюкозо-6-Ф |
інсулін, естрогени |
||
|
|
|||
|
|
|
|
|
Лактатдегідрогеназа |
НАД+ |
|
21 |
|
|
|
4. Обмін вуглеводів та його регуляція
ДОАФ – диоксиацетонфосфат; 3ФГА – 3- фосфогліцериновий альдегід; 1,3-диФГ – 1,3- дифосфогліцерат; 3ФГ – 3-фосфогліцерат; 2ФГ – 2-фосфогліцерат; ФЕП – фосфоенолпіруват.
Інсулін (51
амінокислота)
2ФГ |
3ФГ |
1,3-диФГ |
3ФГА ДОАФ |
|
Регуляція
метаболізму
вуглеводів
Адаптовано за Кольман Я.,
Рем К.-Г. Наглядная биохимия, 2009. 22
Біохімічні механізми ефекту Пастера полягають в конкуренції між цитозольною лактатдегідрогеназою (ЛДГ) та дихальним ланцюгом мітохондрій за НАДН (Н+) в окисно-відновній реакції та в зменшенні в цій метаболічній ситуації активності ключових ензимів гліколізу –
фосфофруктокінази і піруваткінази. |
23 |
|
Шляхи
перетворення
глюкози
анаеробні
стани
2 етанол + 2СО2
Ферментація до етанолу в дріжджах
Глюкоза
гліколіз (10 послідовних
реакцій)
2 піруват
аеробні
стани 2СО2
2 ацетил-КоА
анаеробні |
α,D-глюкоза |
|
|
стани |
|
2 лактат
Ферментація до лактату в м'язі (що енергійно скорочується), еритроцитах та деяких інших клітинах і в певних мікроорганізмів
ЦТК
масляна |
Субстрат багатьох |
кислота |
анаболічних процесів |
4СО2 + 4 Н2О
тварина, рослина, багато мікробних |
|
клітин у аеробних станах |
24 |
Глюкозо-лактатний цикл
Цикл Корі
У печінці |
|
У м'язах |
|||
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Глюконеогенез |
|
|
|
Гліколіз |
|
|
|
|
|
|
|
Глюкоза |
Кров |
Глюкоза |
|||
6 АТФ |
|
2 АТФ |
|||
|
|
||||
Піруват |
|
Піруват |
|||
Лактат |
|
Лактат |
|||
|
|
|
|
|
|
Звідси, печінка забезпечує м'яз глюкозою й енергією для скорочень, а частина лактату окиснюється до вуглекислого газу і води через ряд перетворень від пірувату до інших метаболітів катаболічних шляхів.
Цикл Корі (глюкозолактатний цикл) Утворений лактат у м'язах внаслідок анаеробного гліколізу, зокрема в білих м'язових волокнах (в
яких |
|
менше |
мітохондрій, |
ніж у |
|
червоних), |
|
|
переноситься |
кров'ю |
|
в |
печінку, |
де |
перетворюється в процесі глюконеогенезу в глюкозу, що може через кров повертатися до м'язу.
25
Метаболічні перетворення глюкозо-6-фосфату в еритроциті
еритроцити
глюкоза
|
|
|
|
|
|
Г6Ф-дегідрогеназна |
«недостатність» |
|
|
|
порушує здатність еритроциту утворювати |
|
еритроцит |
|
|
НАДФН, призводячи до гемолізу |
|
||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
глюкоза
Глюкозо-6-фосфат
(Г6Ф)
Оксидативний стрес: певні ліки,
інфекції, Fava beans
2АДФ |
Г6Ф |
Г6Ф |
|
НАДФ |
2 GSH |
Н2О2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Г6Ф-дегідрогеназа |
|
GSH- |
GSH-пероксидаза |
||
|
|
редуктаза |
|||||
гліколіз |
|
|
|||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
6-фосфоглюконат |
НАДФН |
GS-SG |
2Н2О |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
2АТФ |
|
|
|
|
|
|
|
лактат |
ПФШ |
|
|
|
еритроцит |
||
|
|
|
|
||||
Fava beans (кінські боби як їжа з високим рівнем оксидантів: віцину, дивіцину, конвіцину та ізоурамілу) є протипоказані для людей з Г6Ф-дегідрогеназною
«недостатністю»
GSH – глутатіон відновлений |
|
GS-SG – глутатіон окиснений |
26 |
|
|
ПФШ – пентозофосфатний шлях |
|
|
|
Вплив різних процесів на рівень глюкози в крові ссавців (наприклад, людей)
Процеси, які призводять до гіперглюкоземії (глюкоза ↑)
|
|
|
|
|
|
|
|
Ресорбція глюкози |
|
|
|
|
|
в кишківнику |
|
|
Глюкоза крові |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3,3 – 5,5 ммоль/л; |
|
|
|
|||
|
|
Мобілізація |
|
|
60-100 мг%) |
|
|
глікогену печінки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глюконеогенез |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Процеси, які призводять до гіпоглюкоземії (глюкоза ↓)
Окиснення глюкози в м'язах, мозку тощо
Синтез глікогену в печінці, м'язах тощо
Ліпогенез в жировій тканині та печінці
27
5. Бродіння
Молочнокисле і пропіоновокисле бродіння
пропіонат
кисла
капуста
лактат
НАД+
кисляк
йогурт
Молочнокислі НАДН(Н+) продукти
10 мкм
клітинна ДНК стінка
1 – лактатдегідрогеназа
піруват 1.1.1.27
Адаптовано за Кольман Я., Рем К.-Г. Наглядная биохимия, 2009. |
28 |
|
Спиртове бродіння
лактатдегідрогеназа
піруватдекарбоксилаза
алкогольдегідрогеназа
НАДН(Н+)
НАД+
10 мкм
піруват
дріжджі
|
|
|
|
|
|
дочірня клітина |
етаналь |
|
вакуоля |
|
|||
|
|
перегородка |
|
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(ацетальдегід)
ядро
ендоплазматичний
ретикулум
клітинна стінка
тонопласт мітохондрія
етанол
Адаптовано за Кольман Я., Рем К.-Г. Наглядная биохимия, 2009. |
29 |
|
Пивоваріння
хміль
мелють,
пророщують, інкубують висушують у воді
солод
ячмінь
крохмаль
амілази, |
|
|
амілази |
||
утворені в |
||
|
||
|
сіянцях |
мальтоза |
|
сусло
дріжджі |
ферментація
мальтоза
глюкоза
етанол
Адаптовано за Кольман Я., Рем К.-Г. Наглядная биохимия, 2009.
30