Скорость реакция цикла Кребса определяется энергетическими потребностями клетки.

Скорость реакций цикла Кребса коррелирует с интенсивностью процесса тканевого дыхания и связанного с ним окислительного фосфорилирования. В свою очередь, функцио(дыхательного контроля): чем меньше это соотношение, тем интенсивнее идёт тканевое дыхание и эффективнее генерируется электро-химический потенциал, т. е. увеличивается выработка АТФ. Ускорение тканевого дыхания приводит к более быстрому потреблению субстратов цикла Кребса, которые одновременно являются также субстратами тканевого дыхания.

Непосредственно регулируется активность дегидрогеназ цикла Кребса, которая зависит от величины отношения НАДН∙Н⁺/ НАД⁺: при недостатке НАД⁺ их активность снижается, поскольку именно окисленная форма кофермента является акцептором водородов для субстратов лимоннокислого цикла. Помимо этого, существует аллостерический механизм регуляции: для изоцитрадегидрогеназы аллостерическими ингибиторами являются АТФ и НАДН∙Н⁺, активатором – АДФ. Сукцинатдегидрогеназа угнетается избытком субстрата.

Рис.. Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса)

Заключение

Должность и ф.и.о. автора лекции Дата

ЛЕКЦИЯ

По биологической химии

для студентов_____2-го_____ курса ___лечебного___________________факультета

Тема:___Углеводы 3. Тканевой обмен __углеводов_. Регуляция уровня глюкозы в крови__________

Время__90 мин___________________

Учебная цель:

Сформировать представления о путях метаболизма глюкозы, молекулярных и физиологических механизмах регуляции уровня глюкозы в крови.

ЛИТЕРАТУРА

1.Биохимия человека:, Р.Марри, Д.Греннер, П.Мейес, В.Родуэлл.- М.книга ,2004.- т.1.т.2

,с..

2.Основы биохимии:А.Уайт, Ф.Хендлер,Э.Смит, Р.Хилл, И.Леман.-М. книга,

1981,т. 2, 541-608,.с.641-646

3.Наглядная биохимия: Кольман., Рем К.-Г-М. книга 2004г.

4.. Биохимические основы ...под. ред. член- корр. РАН Е.С. Северина

М.Медицина,2000.-с.156-158.

МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

1.Мультимедийная презентация

РАСЧЕТ УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ

№п/п	Перечень учебных вопросов	Количество выделяемого времени в минутах
1.	Пути обмена глюкозо-6 фосфата. Пентозный цикл	30 мин
2.	Глюконеогенез.	30 мин
3.	Биосинтез ГАГ. Регуляция уровня глюкозы в крови	30 мин

Всего 90 минут

1. Пентозофосфатный путь окисления глюкозы обслуживает восстановительные синтезы в клетке.

Как видно из названия, в этом пути образуются столь необходимые клетке пентозофосфаты. Поскольку образование пентоз сопровождается окислением и отщеплением первого углеродного атома глюкозы, то этот путь называется также апотомическим(apex– вершина).

Пентозофосфатный путь можно разделить 2 части: окислительную и неокислительную. В окислительной части, включающей 3 реакции, образуются НАДФН∙Н⁺ирибулозо-5-фосфат. В неокислительной части рибулозо-5-фосфат превращается в различные моносахаридыс 3, 4, 5, 6, 7 и 8-ью атомами углерода; конечными продуктами являются фруктозо-6-фосфат и 3-ФГА.

• Окислительная часть.

Первая реакция– дегидрирование глюкозо-6-фосфатаглюкозо-6-фосфатдегидрогеназой с образованием δ-лактона 6-фосфоглюконовой кислоты иНАДФН∙Н⁺ (НАДФ⁺ – кофермент глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы).

Вторая реакция – гидролиз 6-фосфоглюконолактонаглюконолактонгидролазой. Продукт реакции – 6-фосфоглюконат.

глюконолактонгидролаза

6-фосфоглюконолактон 6-фосфоглюконат

Н₂О

Третья реакция– дегидрирование и декарбоксилирование 6-фосфоглюко-нолактона ферментом6-фосфоглюконатдегидрогеназой, коферментом которого являетсяНАДФ⁺ . В ходе реакции восстанавливается кофермент и отщепляется 1С глюкозы с образованием рибулозо-5-фосфата.

СООН

│

Н–С–ОН СН₂ОН

│ СО₂ │

Н–С–ОНС=О

│ │

Н–С–ОН 6-фосфоглюконатдегидрогеназаН–С–ОН

│ (декарбоксилирующая) │

Н–С–ОН Н–С–ОН

│ │

СН₂ОРО₃Н₂СН₂ОРО₃Н₂

6-фосфоглюконат Рибулозо-5-фосфат

• Неокислительная часть.

В отличие от первой, окислительной, все реакции этой части пентозофосфатного пути обратимы.

Рибулозо-5-фосфат может изомеризоваться (фермент – кетоизомераза) в рибозу-5-фосфат и эпимеризоваться (фермент –епимераза) в ксилулозо-5-фосфат. Далее следуют 2 типа реакций: транскетолазная и трансальдолазная.

Транскетолаза(кофермент – тиаминпирофосфат) отщепляет 2С-фрагмент и переносит его на другие сахара (см. схему).Трансальдолазаспособна переносить 3С-фрагменты.

В реакцию вначале вступают рибозо-5-фосфат и ксилулозо-5-фосфат. Это – транскетолазная реакция: переносится 2С-фрагмент от ксилулозо-5-фос-фата на рибозо-5-фосфат.

Рибозо-5-фосфат Ксилулозо-5-фосфат

Транскетолаза (ТПФ)

Седогептулозо-7-фосфат 3-ФГА

Затем два образовавшиеся соединения реагируют друг с другом в трансальдолазной реакции; при этом в результате переноса 3С-фрагмента от седогептулозо-7-фосфата на 3-ФГА (3-фосфоглицериновый альдегид) образуются эритрозо-4-фосфат и фруктозо-6-фосфат.

Седогептулозо-7-фосфат 3-ФГА

Трансальдолаза

Эритрозо-4-фосфат Фруктозо-6-фосфат

Однако реакция может идти и по другому пути (рис.6.17). В этом случае в трансальдолазной реакции образуется октулозо-1,8-дифосфат.

Рис.. Пентозофосфатный (апотомический) путь обмена глюкозы

Эритрозо-4-фосфат и фруктозо-6-фосфат могут вступать в транскетолазную реакцию, в результате которой образуются фруктозо-6-фосфат и 3-ФГА:

Эритрозо-4-фосфат Фруктозо-6-фосфат

Транскетолаза (ТПФ)

Фруктозо-6-фосфат 3-ФГА

Общее уравнение окислительной и неокислительной частей пентозофосфатного пути можно представить в следующем виде:

6Глюкозо-6-ф-т + 7Н₂О + 12 НАДФ⁺ 5 Глюкозо-5-ф-т + 6СО₂ + 12 НАДФН∙Н⁺ + Рн

Значение пентозофосфатного пути окисления глюкозы

Ферменты пентозофосфатного пути локализуются в цитоплазме. В тканях, синтезирующих стероиды или жирные кислоты (для чего необходим НАДФН∙Н⁺), окислительная часть пути протекает весьма интенсивно. К таким тканям относятся: надпочечники, печень, жировая ткань, лактирующая молочная железа. Эритроциты нуждаются в коферменте НАДФН∙Н⁺для восстановления глутатиона (трипептид). Совместно с витамином С восстановленный глутатион играет основную роль в предупреждении образования метгемоглобина: глутатион-SHявляется активной частью глутатионпероксидазы, устраняющей токсическое влияние пероксида водорода и других перекисей, окисляющих железо гемоглобина и нарушающих его кислородтранспортную функцию.

глутатион –S-S-глутатион

НАДФН∙ Н⁺ Н₂О

Глутатионредуктаза Глутатионпероксидаза

НАДФ⁺ Н₂О₂