- •ОБМЕН УГЛЕВОДОВ
- •Обмен углеводов в организме человека складываются из следующих процессов:
- •ОБМЕН УГЛЕВОДОВ
- •Две основные функции:
- •Переваривание углеводов в организме
- •крахмал,
- •Переваривание углеводов
- •Продукты полного переваривания углеводов – глюкоза, галактоза и фруктоза – через клетки кишечника
- •Гликолиз
- •Гликолиз включает превращения трех разных типов:
- •Стадии гликолиза
- •Ферменты участвующие в фосфорилировании глюкозы.
- •2. Превращение глю-6-ф в фру-6-ф.
- •3. Фосфорилирование фру-6-ф во фру-1,6-фф.
- •4. Расщепление фру-1,6-фф на фосфотриозы.
- •II. На второй стадии гликолиза запасается энергия. Из одной молекулы глю образуется две
- •2. Образование 3-фосфоглицерата. Субстратное фосфорилирование
- •4. Образование фосфоенолпирувата.
- •Дальше процесс идет в зависимости от наличия или отсутствия кислорода в клетке:
- •В этих условиях образовавшийся при гликолизе НАДН регенерируется за счет пирувата, который восстанавливается
- •Значение анаэробного гликолиза
- •Пути превращения пирувата
- •Конечным продуктом аэробного гликолиза является пируват, а энергетический баланс складывается из 2 молекул
- •Глицерофосфатный челночный механизм
- •Малат-аспартатный челночный механизм
- •Баланс аэробного гликолиза
- •Обмен фруктозы
- •Обмен галактозы
- •Метаболические функции пентозофосфатного пути
- •Реакции окислительного этапа пентозофосфатного пути
- •Обмен углеводов Цикл трикарбоновых кислот
- •Специфические и общие пути
- •Оксалоацетат
- •Состав пируватдегидрогеназного комплекса
- •Суммарное уравнение реакции окислительного декарбоксилирования пирувата:
- •Цитратный цикл (цикл трикарбоновых кислот) представляет собой совокупность
- •В I-й реакции под действием цитратсинтазы происходят конденсация ацетильного остатка ацетил- КоА с
- •Далее цитрат в две стадии (дегидратация и последующая гидратация по двойной связи) превращается
- •В IV–й реакции происходит окислительное декарбоксилирование α – кетоглутарата с выделением еще одной
- •Вторая половина цикла – V –я реакция превращения сукцинил – КоА в сукцинат
- •VI реакция. Сукцинат под действием ФАД – зависимой сукцинатдегидрогеназы превращается в фумарат.
- •VII реакция. К фумарату фермент фумараза (фумаратгидратаза) присоединяет молекулу воды и образуется малат
- •Таким образом, в ОПК происходит распад 3 – углеродного соединения пировиноградной кислоты с
- •Анаболическая функция ОПК
Значение анаэробного гликолиза
Окисление глюкозы в условиях недостатка кислорода в тканях позволяет получить энергию клеткой при гипоксии, которая может быть вызвана физической нагрузкой, а также нарушениями со стороны сердечно – сосудистой и дыхательной систем. При ИБС наблюдается анаэробный гликолиз, т. к. нарушается при дефиците кислорода работа дыхательной цепи, а следовательно окисление глюкозы и жирных кислот, которые являются главнейшими источниками энергии.
При достаточном содержании кислорода в клетке глюкоза окисляется до конечных продуктов – CO2, Н2О, и
этот процесс называется аэробным окислением.
Пути превращения пирувата
глю
|
COOH |
|
|
|
|
|
|
COOH |
|
ЛДГ |
|
|
COOH |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НАД·Н + Н+ |
|
|
|
|
|
OH |
|
|||
|
CH |
|
|
NH2 |
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
O |
|
|
CH |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
+NH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
|
||||||||
|
СH3 |
|
|
|
|
|
|
СH3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лактат |
|
|||||||||||||
|
|
аланин |
|
|
|
|
|
|
пируват |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Окислительное |
|
|
|
|
+2НАД·Н + Н+ |
|
|
|
|
дых. цепь - 6 АТФ |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
декарбокси- |
|
|
ПДГ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
лирование |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
2 CH3 |
|
|
|
|
C |
SKoA |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЦТК – 3 НАДН+Н+- 9АТФ |
12АТФ |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ФАДН2 |
- 2АТФ |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГТФ |
|
- 1АТФ |
|
|||||||
Конечным продуктом аэробного гликолиза является пируват, а энергетический баланс складывается из 2 молекул АТФ образовавшихся в результате субстратного фосфорилирования и остается еще 2 молекулы восстановленного НАД·Н + Н+ , от концентрации которого зависит скорость процесса. Для
продолжения процесса необходим сброс Н+ на ферменты дыхательной цепи, но сама молекула НАД·Н + Н+ через мембрану митохондрий проникнуть не может, для
этого используются переносчики и перенос осуществляется
спомощью 2-х механизмов:
1.Глицерофосфатный челночный механизм;
2.Малат – аспартатный челночный механизм;
Глицерофосфатный челночный механизм
Цитоплазма |
|
|
Митохондрии |
|
|
CH2 |
OH |
|
CH2 |
OH |
КоQ |
|
|
|
|||
2 C |
O |
|
|
|
|
2 |
C |
O |
|
||
|
|
Цв |
|||
CH2OPO3H2 |
|
|
|
||
|
CH2OPO3H2 |
|
|||
дигидрокси- |
|
АТФ |
|||
ацетонфосфат |
|
|
ФАДН2 |
Цс |
|
2НАД·Н + Н+ |
|
|
|
|
|
2НАД+ |
|
|
CH2 |
ФАД+ |
Ца/а3 |
|
|
|
OH |
АТФ |
|
CH2 |
OH |
|
|
|
|
2 CH |
OH |
|
|||
2 CH |
OH |
O2 |
|||
|
|
|
|
||
CH2OPO3H2 |
|
CH2OPO3H2 |
|
||
|
|
|
|
||
а-глицеролфосфат |
|
|
2ФАДН2 |
4АТФ |
|
Малат-аспартатный челночный механизм
|
Цитоплазма |
|
Митохондрии |
||||
|
COOH |
|
|
COOH |
|
||
ЩУК CH2 |
|
глутамат |
глутамат |
CH |
ЩУК |
||
|
|
|
|
|
2 |
||
|
C |
O |
|
|
C |
O |
дых. цепь |
|
|
α-КГ |
α-КГ |
|
|||
|
COOH |
|
|
|
|||
|
|
|
COOH |
|
|||
НАД·Н + Н+ |
|
аспартат |
аспартат |
|
НАД·Н + Н+ |
||
|
|
|
|
|
|||
НАД |
+ |
|
|
|
|
НАД + |
|
|
|
|
COOH |
|
|||
|
COOH |
|
|
|
|
|
|
|
CH2 |
|
|
|
CH2 |
малат |
|
|
|
|
|
|
|||
|
CH |
|
OH |
|
CH |
|
OH |
|
|
|
|
|
|
||
|
COOH |
|
|
COOH |
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
малат |
|
|
|
|
|
|
Баланс аэробного гликолиза
1. Аэробный гликолиз – субстратное глю
2 пир фосфорилирование
2. 2 пир
2 CH3COSKoA – окислительное декарбоксилирование
3. Регенерация 2НАД·Н + Н+ в челночных механизмах
CO2
4. ЦТК
2 CH3COSKoA
H2O
2АТФ
6АТФ
36-38 АТФ
6-4АТФ
24АТФ
Обмен фруктозы
Фруктоза гексокиназа |
Фруктозо-6-ф |
Гликолиз |
АТФ АДФ |
идет в печени |
|
АТФ |
|
|
фруктокиназа |
|
|
АДФ |
|
|
Фруктозо-1-фосфат
альдолаза-1-фосфат
Глицеральдегид Диоксиацетон-фосфат глицеральдегидкиназа
триозофосфатоизомераза
Глицеральдегид-3-фосфат
Обмен галактозы
Галактоза АТФ галактокиназа
АДФ
Галактозо-1-фосфат |
|
||
галактозил-1-фосфат- |
|
УДФ - глюкоза |
эпимераза УДФ- |
|
|||
|
|
||
уридилтрансфераза |
|
УДФ - галактоза |
галактозы |
|
|||
Глюкозо-1-фосфат
Гликолиз |
Гликогенез |
Метаболические функции пентозофосфатного пути
Глюкоза 2НАДФ+
Глюкозо -6-фосфат
Фруктозо -6-фосфат 
Глицеральдегид- 3-фосфат
НАДН+

АТФ Пируват
2НАДФН·Н+
СО2
Окислительная
фаза
Неокислительная
фаза


Синтез жирных кислот







Синтез стероидов





Восстановление глутатиона 
Обезвреживание веществ
Рибулозо-5-фосфат
Рибозо-5-фосфат
Биосинтез
нуклеотидов
Гликолиз |
Пентозофосфатный путь |
Реакции окислительного этапа пентозофосфатного пути
Н |
|
ОН |
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
Глюкозо-6- |
|
С |
|
|
Глюконатлактон- |
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
С |
|
Н |
С |
ОН |
|
||||
Н |
ОН |
фосфатдегидрогеназа |
О |
|
гидратаза |
|||||
НО |
С |
Н О |
|
НО |
С |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Н |
С |
ОН |
|
Н |
С |
ОН |
|
|
|
|
НАДФ+ НАДФ + Н+ |
Н |
|
|
|
|
Н2О |
|
|||
Н |
С |
|
С |
|
|
|
|
|||
Н2С |
ОРО3Н2 |
|
|
Н2С |
ОРО3Н2 |
|
|
|
||
Глюкозо-6-фосфат |
|
Глюконатлактон-6- |
|
|
|
|||||
|
|
фосфат |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
ОН |
|
|
|
|
|
СН2ОН |
|
|
Н |
С |
ОН |
6-Фосфоглюконатдегидрогеназа |
|
|
С |
О |
|
||
НО |
С |
Н |
|
|
|
|
Н |
С |
ОН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Н |
С |
ОН |
|
|
|
|
Н |
С |
ОН |
|
Н |
С |
ОН |
НАДФ+ НАДФ + Н+ |
|
СО2 |
|
Н С |
ОРО Н |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
|
|
Н2С ОРО3Н2 |
|
|
|
|
Рибулозо- 6-фосфат |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
6-Фосфоглюконат |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
