- •Превращение глюкозо-6-фосфата в 2 молекулы глицеральдегид-3-фосфата
- •Пентозофосфатный путь
- •Биологическое значение неокислительного пути пфп:
- •Глюконеогенез. Локализация, исходные субстраты, ключевые ферменты, обходные реакции, биологическое значение.
- •Инсулин
- •Причины гипергликемии
- •Нарушения углеводного обмена при сахарном диабете. Механизм развития нарушений. Лабораторные показатели.
- •Неэнзиматическая гликация. Роль в механизме развития осложнений гипергликемии. Клинико-диагностическое значение исследования фруктозамина и гликозилированного гемоглобина.
-
Глюконеогенез. Локализация, исходные субстраты, ключевые ферменты, обходные реакции, биологическое значение.
Глюконеогенез или обратный гликолиз –это процесс образования глюкозы из веществ неуглеводной природы, протекающий в основном в печени.
Субстраты глюконеогенеза: Лактат Пируват Глицерин Аминокислоты
Первый обходной путь глюконеогенеза:
Второй обходной путь глюконеогенеза:
Третий обходной путь глюконеогенеза:
люконеогене́з — метаболический путь, приводящий к образованию глюкозы из неуглеводных соединений (в частности, пирувата). Наряду сгликогенолизом, этот путь поддерживает в крови уровень глюкозы, необходимый для работы многих тканей и органов, в первую очередь, нервной ткани иэритроцитов. Он служит важным источником глюкозы в условиях недостаточного количества гликогена, например, после длительного голодания или тяжёлой физической работы[1][2]. Глюконеогенез является обязательной частью цикла Кори, кроме того, этот процесс может быть использован для превращения пирувата, образованного при дезаминировании аминокислот аланина и серина[3].
Суммарное уравнение глюконеогенеза выглядит следующим образом:
2 Пируват + 4ATP + 2GTP + 2NADH + 2H+ + 4H2O → глюкоза + 4ADP + 2GDP + 6Pi + 2NAD+[4].
Глюконеогенез протекает в основном в печени, но менее интенсивно он протекает также в корковом веществе почек[en] и слизистой кишечника[2].
Глюконеогенез и гликолиз регулируются реципрокно: если клетка снабжена энергией в достаточной степени, то гликолиз приостанавливается, и запускается глюконеогенез; напротив, при активизации гликолиза происходит приостановление глюконеогенеза[5].
Биологическая роль глюконеогенеза: Поддержание уровня глюкозы в крови в период длительного голодания и интенсивных физических нагрузок
-
Взаимосвязь гликолиза в мышцах и глюконеогенеза в печени (цикл Кори).
Цикл Кори — совокупность биохимических ферментативных процессов транспорта лактата из мышц в печень, и дальнейшего синтеза глюкозы из лактата, катализируемое ферментами глюконеогенеза.
Биологическое значение.
При интенсивной мышечной работе, а также в условиях отсутствия или недостаточного числа митохондрий (например, в эритроцитах или мышцах) глюкоза вступает на путь анаэробного гликолиза с образованием лактата. Лактат не может далее окисляться, он накапливается (при его накоплении в мышцах раздражаются чувствительные нервные окончания, что вызывает характерное жжение в мышцах). С током крови лактат поступает в печень. Печень является основным местом скопления ферментов глюконеогенеза (синтез глюкозы из неуглеводных соединений), и лактат идет на синтез глюкозы.
Реакция превращения лактата в пируват катализируется лактатдегидрогеназой, далее пируват подвергается окислительному декарбоксилированию или может подвергаться брожению.
-
Гормональная регуляция уровня глюкозы крови. Гипер- и гипогликемические гормоны. Инсулин: химическая природа, место синтеза, особенности образования гормонально активной формы, ткани-мишени, эффекты на углеводный обмен в тканях-мишенях.
Инсули́н — гормон пептидной природы, образуется в бета-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы. Оказывает многогранное влияние на обмен практически во всех тканях. Основное действие инсулина заключается в снижении концентрации глюкозы в крови.
Инсулин увеличивает проницаемость плазматических мембран для глюкозы, активирует ключевые ферменты гликолиза, стимулирует образование в печени и мышцах из глюкозы гликогена, усиливает синтез жиров и белков. Кроме того, инсулин подавляет активность ферментов, расщепляющих гликоген и жиры. То есть, помимо анаболического действия, инсулин обладает также и антикатаболическим эффектом.
Нарушение секреции инсулина вследствие деструкции бета-клеток — абсолютная недостаточность инсулина — является ключевым звеном патогенеза сахарного диабета 1-го типа. Нарушение действия инсулина на ткани — относительная инсулиновая недостаточность — имеет важное место в развитии сахарного диабета 2-го типа.
Гипергликемия — увеличение уровня сахара в крови.
В состоянии гипергликемии увеличивается поступление глюкозы как в печень, так и в периферические ткани. Как только уровень глюкозы зашкаливает, поджелудочная железа начинает вырабатывать инсулин.
Гипогликемия — патологическое состояние, характеризующееся снижением уровня глюкозы периферической крови ниже нормы (<3,3 ммоль/л при оценке по цельной капиллярной крови, <3,9 ммоль/л — по венозной плазме). Развивается вследствие передозировки сахароснижающих препаратов или избыточной секреции инсулина в организме. Тяжёлая гипогликемия может привести к развитию гипогликемической комы и вызвать гибель человека.