- •Биохимия. Методическое пособие для самостоятельной работы студентов лечебного и педиатрического факультетов.
- •2 Семестр.
- •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
- •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.
- •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
Агликогенозы
Агликогенозы – состояния, связанные с отсутствием гликогена. В качестве примера агликогеноза можно привести наследственный аутосомно-рецессивный дефицит гликоген-синтазы. Симптомами является резкая гипогликемия натощак, особенно утром, появляется рвота, судороги, потеря сознания. В результате гипогликемии наблюдается задержка психомоторного развития, умственная отсталость. Болезнь несмертельна при адекватном лечении (частое кормление), хотя и опасна.
Концентрация глюкозы в крови
Концентрация глюкозы в крови в норме: 4,2 – 5,3 ммоль/л (70 – 90 мг/дл). Количество «сахара» (глюкоза +редуцирующие вещества) : 4,4 – 6,7 ммоль/л или 80 – 120 мг/дл.
Почечный порог для глюкозы (концентрация ее в крови, при которой глюкоза начинает выделяться с мочой) составляет 8,9 – 10,0 ммоль/л (160 – 180 мг/дл).
Источники поддержания концентрации глюкозы в крови
поступление из кишечника глюкозы при всасывании;
мобилизация гликогена (глюкогенез) в печени;
реабсорбция глюкозы в почках;
глюконеогенез.
Глюконеогенез – образование глюкозы в печени из неуглеводных продуктов: из гликогенных аминокислот, пирувата, лактата, глицерина.
Стимулируется глюконеогенез: -адреналином,
-глюкагоном,
-кортикостероидами (кортизол, кортизон, кортикостерон).
Кортикостероиды (гормоны коры надпочечников), во-первых, усиливают глюконеогенез в печени; во-вторых, обеспечивает процессы глюконеогенеза субстратом, усиливая распад белков в тканях организма, они предоставляют для глюконеогенеза углеродсодержащий субстрат.
К гормонам, которые обеспечивают повышение сахара крови, относятся адреналин и гормон роста.
Адреналин — гормон мозгового вещества надпочечника. Он усиливает процессы перехода гликогена в глюкозу.
Гормон роста подавляет использование глюкозы клетками тканей, а также при резком и длительном снижении сахара крови стимулирует распад жиров и образование из них углеводов.
Превращение глюкозы в клетках
Энергетика любой клетки нашего организма основана на окислении глюкозы. Окисление глюкозы происходит по двум направлениям:
Пути метаболизма пирувата в присут- ствии и в отсутствии кислорода
Окисление с получением энергии.
Второй путь, т.е. тот по которому глюкоза окисляется для получения энергии, называется гликолиз (греч. glykos — сладкий и греч. lysis — растворение). Конечным продуктом гликолиза является пировиноградная кислота (пируват).
В зависимости от дальнейшей судьбы пирувата различают аэробное и анаэробное окисление глюкозы. Целью обоих типов окисления является получение АТФ.
В аэробном процессе пировиноградная кислота превращается в ацетил-SКоА (реакции ПВК-дегидрогеназы) и далее окисляется в митохондриях в цикле трикарбоновых кислот до углекислого газа и воды с накоплением энергии в виде АТФ. Кроме того, промежуточные продукты гликолиза являются материалом для синтеза многих важных соединений и используются организмом как еще один источник материала для процессов ассимиляции.
Общее уравнение аэробного окисления глюкозы:
C6H12O6 + 6 O2 + 38 АДФ + 38 Фнеорг → 6 CO2 + 44 H2О + 38 АТФ
В анаэробных условиях гликолиза из каждой молекулы расщепившейся глюкозы образуются 2 молекулы аденозинтрифосфата (АТФ) и 2 молекулы молочной кислоты.
У большинства позвоночных, в том числе и у человека, анаэробный гликолиз встречается только на короткое время при напряженной работе мышц, например, при беге на 100м, т.е. когда кислород не успевает достаточно быстро поступать в ткани и не успевает обеспечить окисление пирувата и сопряженный с ним синтез АТФ. В крови при этом накапливается лактат, который позднее в печени превратится обратно в глюкозу (цикл Кори).Бескислородное окисление глюкозы усиливается при гипоксии клеток при анемиях, нарушении кровообращения в тканях.
Суммарное уравнение анаэробного гликолиза:
Процесс гликолиза катализируется одиннадцатью ферментами, гликолиз протекает в гиалоплазме (цитозоле) клетки.
Гликолиз включает 2 стадии: 1 - подготовительная, 2 –«выплата процентов», т.е.