Вопрос 1
Превращение углеводов.
РАСПАД ГЛИКОГЕНА В ПЕЧЕНИ Первичным сигналом стимулирующим мобилизацию гликогена в печени является снижение концентрации глюкозы в крови Если вы хотели есть, но вас отвлекли как ребенка и ничего не давать, то дальше он уже не просит есть Почему?
1. В ответ на это а-клетки островков Лангерганса панкреатической железы выбрасывают в кровь гормон ГЛЮКАГОН. 2. Глюкагон циркулирующий в крови взаимодействует со своим белком-рецептором находящимся на внешней стороне наружной клеточной мембраны и образует гормон-рецепторный комплекс 3. Затем с помощью специального механизма после образования гормон-рецепторного комплекса происходит активация фермента аденилатциклазы (G белки меняют свою конформацию и переводят в активную форму адекилатциклазу) 4. Активная форма начинает образовывать циклический АМФ из АТФ 5. ЦАМФ способен активировать еще один фермент - протеилкитза Этот фермент состоит из 4 субъединиц 2-х регуляторных и 2-х каталитических Две молекулы ЦАМФ присоединяются к регуляторньш субъединицам => происходит изменение конформации и высвобождаются каталитические субъединицы 6. Каталитические субъеднницы обеспечивают фосфорнлироваиие ряда белков, в том числе ферментов В частности они обеспечивают фосфорилирофание гликогенсинтетазы и это сопровождается блокированием синтеза гликоген Кроме этого происходит фосфорилирование киназы-фосфорилазы (слово киназа означает фосфорилироваиие) которая фосфорилирует пшкогекфосфоршшу Отсюда активация расщепления гликогена с выходом глюкозы в кровь. Выброшенная глюкоза в кровь увеличивает концентрацию доводя ее до нормальных величин Стимуляция расщепления гликогена в печени происходит так же за счет выброса адреналина
Особенности завершающих стадий гликолиза
Основной путь катаболизма углеводов – гликолиз начинается с гексозы – глюкозы, которая активируется путём взаимодействия с АТФ и образованием голюкозо-6-фосфата. Дальнейшая цепь реакций приводит к образованию пирувата, судьба которой может быть различной. У бактериальных организмов пировиноградная кислота является веществом, непосредственно дающим конечные продукты ряда брожений: молочнокислого, уксуснокислого, спиртового.
При брожении молочнокислые бактерии превращают пируват в лактат, который выбрасывается из клеток во внешнюю среду:
СН 3 СН 3
С=О + НАДН + Н + === НАД + + СНОН
СООН СООН
Образующаяся молочная кислота обусловливает кислый вкус продуктов этой группы.
В мышцах теплокровных животных и человека протекает та же реакция. При значительных физических нагрузках происходит накопление лактата в мышцах, что вызывает ощущение усталости и даже боли. Однако, дальнейшая судьба лактата в этом случае иная, чем у микроорганизмов. Он транспортируется в печень, где вновь превращается в пируват, который может подвергаться окислительному декарбоксилированию с образованием Ац-КоА, используемому митохондриями в качестве источника энергии, либо путём глюконеогенеза пируват вновь превращается в глюкозу, которая включается в состав гликогена или вновь переносится в клетки организма и используется там, в качестве источника энергии.
У микроорганизмов, обеспечивающих уксуснокислое брожение, при наличии в среде кислорода возможно прямое превращение пирувата в уксусную кислоту при участии системы ферментов, использующих НАД, липоевую кислоту и дифосфотиамин:
Известны и иные пути уксуснокислого, а также спиртового брожения у микроорганизмов, которые расходятся после синтеза из пирувата уксусного альдегида:
Баланс: молочнокислое брожение – Гл ---> 2 лактата + 2 АТФ
уксуснокислое – Гл ---> 2 укс. к-та + 2 СО 2 + 2АТФ + 1НАД.Н 2
спиртовое – Гл ---> 2 этанола + 2 СО 2 + 2 АТФ.
Существуют и иные типы брожений: метановое, маслянокислое, пропионовокислое, но они имеют свои химические механизмы.