Глюкоза и метаболиты углеводного обмена. Гомеостаз глюкозы. Лабораторная оценка.

И.А. Новикова

Этапы метаболизма углеводов

1.Расщепление поступающих с пищей полисахаридов (крахмал, гликоген) и дисахаридов (сахароза, лактоза) в двенадцатиперстной кишке и тонком кишечнике до моносахаридов.

2.Всасывание моносахаридов (преимущественно глюкоза, меньше фруктоза, галактоза, пентоза) в кишечнике → поступление в систему воротной вены.

3.Образование гликогена из моносахаридов – гликогеногенез (ферменты фосфоглюкомутаза и гликогенсинтетаза). Частично гликоген может образовываться из молочной и пировиноградной кислоты.

Этапы метаболизма углеводов (продолжение)

4.Распад гликогена в печени с образованием глюкозы – гликогенолиз (фермент активная фосфорилаза – фосфорилаза А).

5.Процесс глюконеогенеза – образование глюкозы из неуглеводных продуктов – аминокислот, пировиноградной и молочной кислоты и др.

6.Расщепление глюкозы в тканях и органах до

молочной и ПВК, а затем в цикле Кребса до конечных продуктов CO2 и Н2О с

освобождением энергии.

Основные пути распада глюкозы

1.анаэробный путь (без потребления кислорода)

2.аэробный - прямое окисление глюкозы

Ключевые ферменты гликолиза – гексокиназа и глюкокиназа. Обеспечивают фосфорилиро- вание глюкозы с образованием глюкозо-6- фосфата.

Гексокиназа фосфорилирует и другие гексозы (фруктозу и галактозу), обнаруживается во всех органах.

Глюкокиназа фосфорилирует только глюкозу. Содержится в печени. Активность регулируется инсулином.

Выделение глюкозы

Через клубочки почек с провизорной мочой с последующей полной реабсорбцией в канальцах нефронов.

Почечный порог для глюкозы– 8-9 ммоль/л (при превышении глюкоза поступает в мочу).

Синтез и распад гликогена

Накопление:

в печени (до 6% от массы печени).

Использование для нужд всего организма.

в скелетных мыщцах (около 1% от массы мыщц). Использование только

для работы мышц.

Синтез гликогена (гликогенез):

Глюкоза Глюкозо- 6-фосфат

Гликогенсинтаза

Глюкозо-1- Гликоген фосфат

Распад гликогена (гликогенолиз)

Глюкозо- 6-фосфат Глюкоза

Анаэробный гликолиз

Распад глюкозы без потребления кислорода. Происходит в цитозоле клетки. Биологическое значение – образование богатых энергией фосфорных соединений.

Общая схема:

Глюкоза → пируват → лактат + 50 ккал

Аэробный метаболизм глюкозы

1.Классический путь (цикл трикарбоновых кислот). Схема: глюкоза → пируват → ацетил-

КоА → Н2О + СО2 (в цикле Кребса). Происходит в митохондриях.

2.Пентозофосфатный цикл

Протекает в цитозоле клетки. Схема: глюкозо-6- фосфат → рибозо-6-фосфат→ глюкозо-6- фосфат + НАДФН. Биологическое значение: обеспечивает организм восстановленным НАДФН, поставляет пентозофосфаты для синтеза нуклеиновых кислот.