Этапы основного аэробного пути окисления глюкозы

Диабет

Гликолиз и глюконеогенез. Аэробное окисление глюкозы.

» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>

ГЛИКОЛИЗ. ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ. АЭРОБНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ГЛЮКОЗЫ.


ГЛИКОЛИЗ

Гликолиз — это сложный ферментативный процесс расщепления глюкозы до двух молекул пирувата (аэробный гликолиз) или двух молекул лактата (анаэробный гликолиз, протекающий без потребления кислорода).

Суммарное уравнение анаэробного гликолиза:

Гликолиз функционирует во всех живых клетках. Все ферменты локализованы в цитозоле, формируя полиферментный комплекс.

Гликолиз осуществляется в два этапа.

I. Подготовительный этап дихотомический распад глюкозы на две молекулы глицеральдегид-3-фосфата. Превращения сопровождаются затратой 2 АТФ.

II. Этап гликолитической оксидоредукции превращение глицеральдегид-3-фосфата в лактат. Включает окислительно-восстановительные реакции и реакции фосфорилирования, сопровождающиеся генерацией АТФ.

На втором этапе окисляются две молекулы глицеральдегид-3-фосфата, поэтому в реакциях впереди формулы субстрата следует ставить коэффициент 2.

Энергетический баланс гликолиза — две молекулы АТФ на одну молекулу глюкозы. На I этапе гликолиза расходуются две молекулы АТФ для активирования субстрата (в гексокиназной и фосфофруктокиназной реакциях). На II этапе образуются четыре молекулы АТФ (в фосфоглицераткиназной и пируваткиназной реакциях). Синтез АТФ осуществляется путем субстратного фосфорилирования.

Ключевые ферменты гликолиза:

1. Гексокиназа — это регуляторный фермент гликолиза во внепеченочных клетках. Гексокиназа аллостерически ингибируется глюкозо-6-фосфатом. Глюкокиназа — регуляторный фермент гликолиза в гепатоцитах. Синтез глюкокиназы индуцируется инсулином.

2. Фосфофруктокиназа-1. Это главный ключевой фермент, катализирует реакцию, лимитирующую скорость всего процесса (наиболее медленная реакция). Синтез фермента индуцируется инсулином. Аллостерические активаторы — АМФ, АДФ, фруктозо-2,6-дифосфат. Уровень фруктозо-2,6-дифосфата увеличивается под действием инсулина и понижается под действием глюкагона. Аллостерические ингибиторы — АТФ, цитрат.

3. Пируваткиназа. Фермент активен в нефосфорилированной форме. Глюкагон (в гепатоцитах) и адреналин (в миоцитах) стимулируют фосфорилирование фермента, а значит инактивируют фермент. Инсулин, наоборот, стимулирует дефосфорилирование фермента, а значит активирует фермент. Аллостерический активатор — Фр-1,6-ФФ. Аллостерический ингибитор — АТФ, ацетилКоА. Синтез фермента индуцирует инсулин.

Биологическая роль гликолиза:

1. Генерирование АТФ. Гликолиз — единственный процесс в клетках, продуцирующий АТФ без потребления кислорода. Клетки, имеющие мало или не имеющие вообще митохондрий, получают АТФ только в ходе гликолиза.

Значение гликолиза для эритроцитов. Гликолиз — единственный процесс, продуцирующий АТФ в эритроцитах и поддерживающий их целостность и функции.

Наследственный дефект пируваткиназы сопровождается гемолитической анемией. При этой патологии эритроциты имеют от 5 до 25 % нормальной пируваткиназной активности и, следовательно, скорость гликолиза низкая.

Промежуточный продукт гликолиза в эритроцитах 2,3-дифосфоглицерат (2,3-ДФГ) — понижает сродство гемоглобина к кислороду, способствуя диссоциации кислорода из оксигемоглобина и переходу его в ткани. Нарушения гликолиза в эритроцитах могут оказывать влияние на транспорт кислорода. Так, при недостаточности гексокиназы наблюдается понижение уровня 2,3-ДФГ и ненормально высокое сродство гемоглобина к кислороду. И наоборот, при недостаточности пируваткиназы содержание 2,3-ДФГ вдвое превышает норму, что обусловливает низкое сродство гемоглобина к кислороду.

2. Является источником углеводородных радикалов для процессов биосинтеза в клетках:

Патогенетическая взаимосвязь углеводов пищи и кариеса

Потребление легкоферментируемых углеводов, в частности сахарозы, инициирует кислотную деминерализацию эмали зубов. У бактерий имеются два альтернативных пути использования пирувата: первый — путь восстановления ПВК в молочную кислоту с участием лактатдегидрогеназы (ЛДГ), второй — расщепление ПВК на уксусную и муравьиную кислоту с участием пируватформиатлиазы (ПФЛ).

Схема расщепления сахарозы под влиянием ферментов бактерий полости рта:

Зависимость выхода Са 2+ из зубов от рН ротовой жидкости:

Аэробное окисление глюкозы

Это основной путь катаболизма глюкозы у аэробных организмов. Процесс осуществляется в три этапа. В аэробных условиях глюкоза окисляется до СО2 и Н2О.

Энергетический баланс. Энергетический баланс аэробного окисления глюкозы —
30–32 моля АТФ на молекулу глюкозы.

ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ

Глюконеогенез — синтез глюкозы из соединений неуглеводной природы.

В организме взрослого человека за сутки может синтезироваться до 250 г глюкозы.

Глюконеогенез осуществляется главным образом в печени (синтезируетя до 90 % всей глюкозы), в корковом веществе почек и в энтероцитах (совсем незначительно).

Глюконеогенез стимулируется при длительном голодании, при ограничении поступления углеводов с пищей, в период восстановления после мышечной нагрузки, у новорождённых в первые часы после рождения.

Субстраты глюконеогенеза. Истинными субстратами глюконеогенеза являютя пируват, оксалоацетат, фосфодиоксиацетон, которые непосредственно включаются в этот процесс. Все вещества неуглеводной природы, дающие эти метаболиты, являются субстратами глюконеогенеза: лактат→ПВК, метаболиты цикла Кребса→ЩУК, глицерол→фосфодиоксиацетон, пропионил-КоА→метаболиты цикла Кребса→ЩУК, глюкогенные аминокислоты→ПВК или ЩУК. Главный источник субстратов глюконеогенеза — глюкогенные аминокислоты. К глюкогенным аминокислотам относятся все протеиногенные аминокислоты, кроме лейцина и лизина.

2ПВК + 4АТФ + 2ГТФ + 2НАДН . Н + + 2Н + 6Н2О → Глюкоза + 4АДФ + 2ГДФ + 6Фн + 2НАД +

Глюконеогенез протекает, в основном, по тому же пути, что и гликолиз, но в обратном направлении. Для обхода трех ключевых реакций гликолиза используются четыре специфических фермента глюконеогенеза.

Ключевые ферменты и ключевые реакции глюконеогенеза:

1. Пируваткарбоксилаза

2. Фосфоенолпируваткарбоксикиназа

3. Фруктозо-1,6-бисфосфатаза

Фруктозо-1,6-бисфосфат + Н2О Фруктозо-6-фосфат + ФН

4. Глюкозо-6-фосфатаза

Глюкозо-6-фосфат + Н2О Глюкоза + ФН

Энергетический баланс. На синтез молекулы глюкозы из двух молекул пирувата расходуется 4АТФ и 2ГТФ (6АТФ). Энергию для глюконеогенеза поставляет процесс β-окис-ления жирных кислот.

Читайте также:  При окислении одной молекулы глюкозы выделяется

Регуляция глюконеогенеза.

Глюконеогенез стимулируется в условиях гипогликемии при низком уровне инсулина и преобладании его антагонистов (глюкагона, катехоламинов, глюкокортикоидов).

1. Регуляция активности ключевых ферментов:

КоА (аллостерический активатор).

2. Регуляция количества ключевых ферментов: глюкокортикоиды и глюкагон индуцируют синтез ключевых ферментов, а инсулин — репрессирует.

3. Регуляция количества субстрата: количество субстратов глюконеогенеза увеличивается под действием глюкокортикоидов (катаболическое действие на белки мышечной и лимфоидной ткани, на жировую ткань), а также глюкагона (катаболическое действие на жировую ткань).

Биологическая роль глюконеогенеза:

1. Поддержание уровня глюкозы в крови. При длительном голодании (голодание более суток) глюконеогенез является единственным процессом, поставляющим глюкозу в кровь.

2. Возвращение лактата в метаболический фонд углеводов. Лактат, образующийся в процессе анаэробного окисления глюкозы в эритроцитах и скелетных мышцах, транспортируется кровью в печень и превращается в гепатоцитах в глюкозу. Это так называемый межорганный цикл Кори.

3. Предотвращение лактатного ацидоза, то есть в ходе глюконеогенеза лактат крови превращается в глюкозу.

Источник

Лекция № 8 Тема: Катаболизм глюкозы. Гликолиз

Основные пути катаболизма глюкозы

Аэробное окисление глюкозы

В аэробных условиях глюкоза окисляется до СО2и Н2О. Суммарное уравнение:

Этот процесс включает несколько стадий:

Аэробный гликолиз. В нем происходит окисления 1 глюкозы до 2 ПВК, с образованием 2 АТФ (сначала 2 АТФ затрачиваются, затем 4 образуются) и 2 НАДН2;

Превращение 2 ПВК в 2 ацетил-КоА с выделением 2 СО2и образованием 2 НАДН2;

ЦТК.В нем происходит окисление 2 ацетил-КоА с выделением 4 СО2, образованием 2 ГТФ (дают 2 АТФ), 6 НАДН2и 2 ФАДН2;

Цепь окислительного фосфорилирования.В ней происходит окисления 10 (8) НАДН2, 2 (4) ФАДН2с участием 6 О2, при этом выделяется 6 Н2О и синтезируется 34 (32) АТФ.

В результате аэробного окисления глюкозы образуется 38 (36) АТФ, из них: 4 АТФ в реакциях субстратного фосфорилирования, 34 (32) АТФ в реакциях окислительного фосфорилирования. КПД аэробного окисления составит 65%.

Анаэробное окисление глюкозы

Катаболизм глюкозы без О2 идет в анаэробном гликолизе и ПФШ (ПФП).

В ходе анаэробного гликолизапроисходит окисления 1 глюкозы до 2 молекул молочной кислоты с образованием 2 АТФ (сначала 2 АТФ затрачиваются, затем 4 образуются). В анаэробных условиях гликолиз является единственным источником энергии. Суммарное уравнение: С6Н12О6+ 2Н3РО4+ 2АДФ → 2С3Н6О3+ 2АТФ + 2Н2О.

В ходе ПФПиз глюкозы образуются пентозы и НАДФН2. В ходеПФШиз глюкозы образуются только НАДФН2.

Гликолиз – главный путь катаболизма глюкозы (а также фруктозы и галактозы). Все его реакции протекают в цитозоле.

Аэробный гликолиз— это процесс окисления глюкозы до ПВК, протекающий в присутствии О2.

Анаэробный гликолиз– это процесс окисления глюкозы до лактата, протекающий в отсутствии О2.

Анаэробный гликолиз отличается от аэробного только наличием последней 11 реакции, первые 10 реакций у них общие.

В любом гликолизе можно выделить 2 этапа:

1 этап подготовительный, в нем затрачивается 2 АТФ. Глюкоза фосфорилируется и расщепляется на 2 фосфотриозы;

2 этап, сопряжён с синтезом АТФ. На этом этапе фосфотриозы превращаются в ПВК. Энергия этого этапа используется для синтеза 4 АТФ и восстановления 2НАДН2, которые в аэробных условиях идут на синтез 6 АТФ, а в анаэробных условиях восстанавливают ПВК до лактата.

Энергетический баланс гликолиза

Таким образом, энергетический баланс аэробного гликолиза:

Энергетический баланс анаэробного гликолиза:

Общие реакции аэробного и анаэробного гликолиза

1. Гексокиназа (гексокиназа II, АТФ: гексозо-6-фосфотрансфераза) в мышцах фосфорилирует в основном глюкозу, меньше – фруктозу и галактозу. Кm + оксидоредуктаза (фосфорилирующая)) состоит из 4 субъединиц. Катализирует образование макроэргической связи в 1,3-ФГК и восстановление НАДН2, которые используются в аэробных условиях для синтеза 8 (6) молекул АТФ.

7.Фосфоглицераткиназа(АТФ: 3ФГК-1-фосфотрансфераза). Осуществляет субстратное фосфорилирование АДФ с образованием АТФ.

В следующих реакциях низкоэнергетический фосфоэфир переходит в высокоэнергетический фосфат.

8.Фосфоглицератмутаза(3-ФГК-2-ФГК-изомераза) осуществляет перенос фосфатного остатка в ФГК из по­ложения 3 положение 2.

10.Пируваткиназа(АТФ: ПВК-2-фосфотрансфераза) осуществляет субстратное фосфорилирование АДФ с образованием АТФ.

Активируется фруктозо-1,6-дф, глюкозой.

Ингибируется АТФ, НАДН2, глюкагоном, адреналином, аланином, жирными кислотами, Ацетил-КоА.

Индуктор: инсулин, фруктоза.

Образующаяся енольная форма ПВК затем неферментативно переходит в бо­лее термодинамически стабильную кетоформу. Данная реакция является последней для аэробного гликолиза.

Дальнейший катаболизм 2 ПВК и использование 2 НАДН2зависит от наличия О2.

Источник

Этапы основного аэробного пути окисления глюкозы

фТБОУРПТФ ЗМАЛПЪЩ Ч ЛМЕФЛЙ

фТБОУРПТФ ЗМАЛПЪЩ Ч ЛМЕФЛЙ

зМЙЛПМЙЪ — ЬФП УЕТЙС ТЕБЛГЙК, Ч ТЕЪХМШФБФЕ ЛПФПТЩИ ЗМАЛПЪБ ТБУРБДБЕФУС ОБ ДЧЕ НПМЕЛХМЩ РЙТХЧБФБ (БЬТПВОЩК ЗМЙЛПМЙЪ) ЙМЙ ДЧЕ НПМЕЛХМЩ МБЛФБФБ (БОБЬТПВОЩК ЗМЙЛПМЙЪ). чУЕ ДЕУСФШ ТЕБЛГЙК ЗМЙЛПМЙЪБ РТПФЕЛБАФ Ч ГЙФПЪПМЕ Й ИБТБЛФЕТОЩ ДМС ЧУЕИ ПТЗБОПЧ Й ФЛБОЕК. бЬТПВОЩК ТБУРБД ЗМАЛПЪЩ ЧЛМАЮБЕФ ТЕБЛГЙЙ БЬТПВОПЗП ЗМЙЛПМЙЪБ Й РПУМЕДХАЭЕЕ ПЛЙУМЕОЙЕ РЙТХЧБФБ Ч ТЕБЛГЙСИ ЛБФБВПМЙЪНБ.

уИЕНБ ЛБФБВПМЙЪНБ ЗМАЛПЪЩ

рПУМЕДПЧБФЕМШОПУФШ ТЕБЛГЙК ЗМЙЛПМЙЪБ

бЬТПВОЩК ТБУРБД ЗМАЛПЪЩ

ьОЕТЗЕФЙЮЕУЛПЕ ЪОБЮЕОЙЕ БЬТПВОПЗП ТБУРБДБ ЗМАЛПЪЩ

вБМБОУ БЬТПВОПЗП ЗМЙЛПМЙЪБ

ъОБЮЕОЙЕ БОБЬТПВОПЗП ЗМЙЛПМЙЪБ

бОБЬТПВОЩК ТБУРБД ЗМАЛПЪЩ. тЕБЛГЙА 11 ЛБФБМЙЪЙТХЕФ МБЛФБФДЕЗЙДТПЗЕОБЪБ.

бОБЬТПВОЩК ЗМЙЛПМЙЪ, ОЕУНПФТС ОБ ОЕВПМШЫПК ЬОЕТЗЕФЙЮЕУЛЙК ЬЖЖЕЛФ, СЧМСЕФУС ПУОПЧОЩН ЙУФПЮОЙЛПН ЬОЕТЗЙЙ ДМС УЛЕМЕФОЩИ НЩЫГ Ч ОБЮБМШОПН РЕТЙПДЕ ЙОФЕОУЙЧОПК ТБВПФЩ, ФП ЕУФШ Ч ХУМПЧЙСИ, ЛПЗДБ УОБВЦЕОЙЕ ЛЙУМПТПДПН ПЗТБОЙЮЕОП. лТПНЕ ФПЗП, ЪТЕМЩЕ ЬТЙФТПГЙФЩ ЙЪЧМЕЛБАФ ЬОЕТЗЙА ЪБ УЮЕФ БОБЬТПВОПЗП ПЛЙУМЕОЙС ЗМАЛПЪЩ, РПФПНХ ЮФП ОЕ ЙНЕАФ НЙФПИПОДТЙК.

дЕРПОЙТПЧБОЙЕ Й ТБУРБД ЗМЙЛПЗЕОБ

зМЙЛПЗЕО — ПУОПЧОБС ЖПТНБ ДЕРПОЙТПЧБОЙС ЗМАЛПЪЩ Ч ЛМЕФЛБИ ЦЙЧПФОЩИ. х ТБУФЕОЙК ЬФХ ЦЕ ЖХОЛГЙА ЧЩРПМОСЕФ ЛТБИНБМ. ч УФТХЛФХТОПН ПФОПЫЕОЙЙ ЗМЙЛПЗЕО, ЛБЛ Й ЛТБИНБМ, РТЕДУФБЧМСЕФ УПВПК ТБЪЧЕФЧМЕООЩК РПМЙНЕТ ЙЪ ЗМАЛПЪЩ:

пДОБЛП ЗМЙЛПЗЕО ВПМЕЕ ТБЪЧЕФЧМЕО Й ЛПНРБЛФЕО. чЕФЧМЕОЙЕ ПВЕУРЕЮЙЧБЕФ ВЩУФТПЕ ПУЧПВПЦДЕОЙЕ РТЙ ТБУРБДЕ ЗМЙЛПЗЕОБ ВПМШЫПЗП ЛПМЙЮЕУФЧБ ЛПОГЕЧЩИ НПОПНЕТПЧ. уЙОФЕЪ Й ТБУРБД ЗМЙЛПЗЕОБ ОЕ СЧМСАФУС ПВТБЭЕОЙЕН ДТХЗ Ч ДТХЗБ, ЬФЙ РТПГЕУУЩ РТПЙУИПДСФ ТБЪОЩНЙ РХФСНЙ:

уЙОФЕЪ Й ТБУРБД ЗМЙЛПЗЕОБ

вЙПУЙОФЕЪ ЗМЙЛПЗЕОБ — ЗМЙЛПЗЕОЕЪ РПЛБЪБО ОБ ТЙУХОЛЕ:

нЕИБОЙЪН ДЕКУФЧЙС ЖПУЖПТЙМБЪЩ ЗМЙЛПЗЕОБ

пУПВЕООПУФЙ НЕФБВПМЙЪНБ ЗМЙЛПЗЕОБ Ч РЕЮЕОЙ Й НЩЫГБИ

пВНЕО ЗМЙЛПЗЕОБ Ч РЕЮЕОЙ Й НЩЫГБИ

вЙПУЙОФЕЪ ЗМАЛПЪЩ — ЗМАЛПОЕПЗЕОЕЪ

чЛМАЮЕОЙЕ УХВУФТБФПЧ Ч ЗМАЛПОЕПЗЕОЕЪ

рТЙЮЕН, ЙУРПМШЪПЧБОЙЕ РЕТЧЙЮОЩИ УХВУФТБФПЧ Ч ЗМАЛПОЕПЗЕОЕЪЕ РТПЙУИПДЙФ Ч ТБЪМЙЮОЩИ ЖЙЪЙПМПЗЙЮЕУЛЙИ УПУФПСОЙСИ. фБЛ, Ч ХУМПЧЙСИ ЗПМПДБОЙС ЮБУФШ ФЛБОЕЧЩИ ВЕМЛПЧ ТБУРБДБЕФУС ДП БНЙОПЛЙУМПФ, ЛПФПТЩЕ ЪБФЕН ЙУРПМШЪХАФУС Ч ЗМАЛПОЕПЗЕОЕЪЕ. рТЙ ТБУРБДЕ ЦЙТПЧ ПВТБЪХЕФУС ЗМЙГЕТЙО, ЛПФПТЩК ЮЕТЕЪ ДЙПЛУЙБГЕФПОЖПУЖБФ ЧЛМАЮБЕФУС Ч ЗМАЛПОЕПЗЕОЕЪ. мБЛФБФ, ПВТБЪХАЭЙКУС РТЙ ЙОФЕОУЙЧОПК ЖЙЪЙЮЕУЛПК ТБВПФЕ Ч НЩЫГБИ, ЪБФЕН Ч РЕЮЕОЙ РТЕЧТБЭБЕФУС Ч ЗМАЛПЪХ. уМЕДПЧБФЕМШОП, ЖЙЪЙПМПЗЙЮЕУЛБС ТПМШ ЗМАЛПОЕПЗЕОЕЪБ ЙЪ МБЛФБФБ Й ЙЪ БНЙОПЛЙУМПФ Й ЗМЙГЕТЙОБ ТБЪМЙЮОБ. уЙОФЕЪ ЗМАЛПЪЩ ЙЪ РЙТХЧБФБ РТПФЕЛБЕФ, ЛБЛ Й РТЙ ЗМЙЛПМЙЪЕ, ОП Ч ПВТБФОПН ОБРТБЧМЕОЙЙ:

уЕНШ ТЕБЛГЙК ЗМЙЛПМЙЪБ МЕЗЛП ПВТБФЙНЩ Й ЙУРПМШЪХАФУС Ч ЗМАЛПОЕПЗЕОЕЪЕ. оП ФТЙ ЛЙОБЪОЩЕ ТЕБЛГЙЙ ОЕПВТБФЙНЩ Й ДПМЦОЩ ЫХОФЙТПЧБФШУС. фБЛ, ЖТХЛФПЪП—1,6—ДЙЖПУЖБФ Й ЗМАЛПЪП—6—ЖПУЖБФ ДЕЖПУЖПТЙМЙТХАФУС УРЕГЙЖЙЮЕУЛЙНЙ ЖПУЖБФБЪБНЙ, Б РЙТХЧБФ ЖПУЖПТЙМЙТХЕФУС ДП ПВТБЪПЧБОЙС ЖПУЖПЕОПМРЙТХЧБФБ РПУТЕДУФЧПН ДЧХИ РТПНЕЦХФПЮОЩИ УФБДЙК ЮЕТЕЪ ПЛУБМПБГЕФБФ. пВТБЪПЧБОЙЕ ПЛУБМПБГЕФБФБ ЛБФБМЙЪЙТХЕФУС РЙТХЧБФЛБТВПЛУЙМБЪПК. ьФПФ ЖЕТНЕОФ УПДЕТЦЙФ Ч ЛБЮЕУФЧЕ ЛПЖЕТНЕОФБ ВЙПФЙО. пЛУБМПБГЕФБФ ПВТБЪХЕФУС Ч НЙФПИПОДТЙСИ, ФТБОУРПТФЙТХЕФУС Ч ГЙФПЪПМШ Й ЧЛМАЮБЕФУС Ч ЗМАЛПОЕПЗЕОЕЪ. уМЕДХЕФ ПВТБФЙФШ ЧОЙНБОЙЕ ОБ ФП, ЮФП ЛБЦДБС ЙЪ ОЕПВТБФЙНЩИ ТЕБЛГЙК ЗМЙЛПМЙЪБ ЧНЕУФЕ У УППФЧЕФУФЧХАЭЕК ЕК ОЕПВТБФЙНПК ТЕБЛГЙЕК ЗМАЛПОЕПЗЕОЕЪБ УПУФБЧМСАФ ГЙЛМ, ОБЪЩЧБЕНЩК УХВУФТБФОЩН:

зМАЛПОЕПЗЕОЕЪ, ОЕПВТБФЙНЩЕ ТЕБЛГЙЙ

2 РЙТХЧБФ + 4 ATP + 2 GTP + 2(NADH) + 4 о 2 п ® зМАЛПЪБ + 4 ADP + 2 GDP + 2 NAD + + 6 о 3 тп 4

ъБ УХФЛЙ Ч ПТЗБОЙЪНЕ ЮЕМПЧЕЛБ НПЦЕФ УЙОФЕЪЙТПЧБФШУС ДП 80 З ЗМАЛПЪЩ. оБ УЙОФЕЪ 1 НПМШ ЗМАЛПЪЩ ЙЪ РЙТХЧБФБ ТБУИПДХЕФУС 6 НБЛТПЬТЗЙЮЕУЛЙИ УЧСЪЕК (4 ATP Й 2 GTP).

зМАЛПЪП—МБЛФБФОЩК ГЙЛМ (ГЙЛМ лПТЙ)

оБЮЙОБЕФУС У ПВТБЪПЧБОЙС МБЛФБФБ Ч НЩЫГБИ Ч ТЕЪХМШФБФЕ БОБЬТПВОПЗП ЗМЙЛПМЙЪБ (ПУПВЕООП Ч ВЕМЩИ НЩЫЕЮОЩИ ЧПМПЛОБИ, ЛПФПТЩЕ ВЕДОЩ НЙФПИПОДТЙСНЙ РП УТБЧОЕОЙА У ЛТБУОЩНЙ). мБЛФБФ РЕТЕОПУЙФУС ЛТПЧША Ч РЕЮЕОШ, ЗДЕ Ч РТПГЕУУЕ ЗМАЛПОЕПЗЕОЕЪБ РТЕЧТБЭБЕФУС Ч ЗМАЛПЪХ, ЛПФПТБС ЪБФЕН У ФПЛПН ЛТПЧЙ НПЦЕФ ЧПЪЧТБЭБФШУС Ч ТБВПФБАЭХА НЩЫГХ:

йФБЛ РЕЮЕОШ УОБВЦБЕФ НЩЫГХ ЗМАЛПЪПК Й, УМЕДПЧБФЕМШОП, ЬОЕТЗЙЕК ДМС УПЛТБЭЕОЙК. ч РЕЮЕОЙ ЮБУФШ МБЛФБФБ НПЦЕФ ПЛЙУМСФШУС ДП уп 2 Й о 2 п, РТЕЧТБЭБСУШ Ч РЙТХЧБФ Й — ДБМЕЕ Ч ПВЭЙИ РХФСИ ЛБФБВПМЙЪНБ.

рЕОФПЪПЖПУЖБФОЩК РХФШ Ч НЕФБВПМЙЪНЕ ЗМАЛПЪЩ

рЕОФПЪПЖПУЖБФОЩК РХФШ РТЕЧТБЭЕОЙС ЗМАЛПЪЩ

уЧСЪШ РЕОФПЪПЖПУЖБФОПЗП РХФЙ РТЕЧТБЭЕОЙС ЗМАЛПЪЩ У ЗМЙЛПМЙЪПН Й ЗМАЛПОЕПЗЕОЕЪПН

тЕЗХМСГЙС НЕФБВПМЙЪНБ ХЗМЕЧПДПЧ (ОЕЛПФПТЩЕ БУРЕЛФЩ)

тЕЗХМСГЙС ПВНЕОБ ЗМАЛПЪЩ Ч РЕЮЕОЙ. I, II, III – УХВУФТБФОЩЕ ГЙЛМЩ

бЛФЙЧОПУФШ ЖЕТНЕОФПЧ УХВУФТБФОПЗП ГЙЛМБ ЖТХЛФПЪП—6—ЖПУЖБФ « ЖТХЛФПЪП—1,6—ВЙУЖПУЖБФ (ГЙЛМ II) ЪБЧЙУЙФ ПФ ЛПОГЕОФТБГЙЙ ЖТХЛФПЪП—2,6—ВЙУЖПУЖБФБ, ПВТБЪХАЭЕЗПУС ЙЪ ЖТХЛФПЪП—6—ЖПУЖБФБ Ч ДПРПМОЙФЕМШОПК ТЕБЛГЙЙ. уЙОФЕЪ Й ТБУРБД ЬФПЗП ТЕЗХМСФПТОПЗП НЕФБВПМЙФБ РТПЙУИПДСФ Ч ТЕБЛГЙСИ, УПУФБЧМСАЭЙИ ЕЭЕ ПДЙО УХВУФТБФОЩК ГЙЛМ, ПВБ ОБРТБЧМЕОЙС ЛПФПТПЗП ЛБФБМЙЪЙТХАФУС ПДОЙН — ВЙЖХОЛГЙПОБМШОЩН ЖЕТНЕОФПН (вйж). лЙОБЪОБС ЙМЙ ЖПУЖБФБЪОБС БЛФЙЧОПУФШ ВЙЖХОЛГЙПОБМШОПЗП ЖЕТНЕОФБ ЪБЧЙУЙФ ПФ ЖПУЖПТЙМЙТПЧБООПЗП ЙМЙ ДЕЖПУЖПТЙМЙТПЧБООПЗП УПУФПСОЙС ЬФПЗП ЖЕТНЕОФБ. лПОГЕОФТБГЙС ЖТХЛФПЪП—2,6—ВЙУЖПУЖБФБ РТЙ РЙЭЕЧБТЕОЙЙ РПЧЩЫБЕФУС, ФБЛ ЛБЛ вйж Ч ЬФПН УМХЮБЕ ДЕЖПУЖПТЙМЙТПЧБО Й РТПСЧМСЕФ ЛЙОБЪОХА БЛФЙЧОПУФШ. жТХЛФПЪП—2,6—ВЙУЖПУЖБФ СЧМСЕФУС БММПУФЕТЙЮЕУЛЙН БЛФЙЧБФПТПН ЗМЙЛПМЙФЙЮЕУЛПЗП ЖЕТНЕОФБ Й ЙОЗЙВЙФПТПН ЖЕТНЕОФБ ЗМАЛПОЕПЗЕОЕЪБ. уМЕДПЧБФЕМШОП, РТЙ РЙЭЕЧБТЕОЙЙ ХУЛПТСЕФУС ЗМЙЛПМЙФЙЮЕУЛПЕ ОБРТБЧМЕОЙЕ ГЙЛМБ Й ФПТНПЪЙФУС ОБРТБЧМЕОЙЕ ЗМАЛПОЕПЗЕОЕЪБ. жТХЛФПЪП—1,6—ДЙЖПУЖБФ УМХЦЙФ БММПУФЕТЙЮЕУЛЙН БЛФЙЧБФПТПН РЙТХЧБФЛЙОБЪЩ (ЗМЙЛПМЙФЙЮЕУЛЙК ЖЕТНЕОФ III ГЙЛМБ). ч РЕТЙПД РЙЭЕЧБТЕОЙС ЖТХЛФПЪП—2,6—ДЙЖПУЖБФ БЛФЙЧЙТХЕФ ЖПУЖПЖТХЛФПЛЙОБЪХ Й ЛПОГЕОФТБГЙС ЖТХЛФПЪП—1,6—ДЙЖПУЖБФБ ХЧЕМЙЮЙЧБЕФУС, ЮФП РТЙЧПДЙФ Л БЛФЙЧБГЙЙ РЙТХЧБФЛЙОБЪЩ. фБЛ ДПУФЙЗБЕФУС УПЗМБУПЧБООПУФШ Ч ТЕЗХМСГЙЙ ДЧХИ УХВУФТБФОЩИ ГЙЛМПЧ. тЕЗХМСГЙС I УХВУФТБФОПЗП ГЙЛМБ ДПУФЙЗБЕФУС УМЕДХАЭЙН ПВТБЪПН: РТЙ РЙЭЕЧБТЕОЙЙ ЛПОГЕОФТБГЙС ЗМАЛПЪЩ РПЧЩЫБЕФУС ДП 10—20 НЛНПМШ/М. бЛФЙЧОПУФШ ЗМАЛПЛЙОБЪЩ Ч ЬФЙИ ХУМПЧЙСИ НБЛУЙНБМШОБ, Й ЗМАЛПЪП—6—ЖПУЖБФ ОБРТБЧМСЕФУС ОБ УЙОФЕЪ ЗМЙЛПЗЕОБ Й ЦЙТПЧ. лТПНЕ ФПЗП, ЗМАЛПЪБ РТЙ ФБЛПК ЛПОГЕОФТБГЙЙ ХЮБУФЧХЕФ Ч БЛФЙЧБГЙЙ ЗМЙЛПЗЕОУЙОФБЪЩ. бЛФЙЧОПУФШ РЙТХЧБФДЕЗЙДТПЗЕОБЪОПЗП ЛПНРМЕЛУБ Ч РЕТЙПД РЙЭЕЧБТЕОЙС ФБЛЦЕ РПЧЩЫБЕФУС, РПФПНХ ЮФП ПО Ч ЬФЙИ ХУМПЧЙСИ ДЕЖПУЖПТЙМЙТПЧБО. ч ТЕЪХМШФБФЕ ХУЛПТСЕФУС ПВТБЪПЧБОЙЕ бГЕФЙМ—уПб Й ЙУРПМШЪПЧБОЙЕ ЕЗП ДМС УЙОФЕЪБ ЦЙТОЩИ ЛЙУМПФ:

тЕЗХМСГЙС РЙТХЧБФДЕЗЙДТПЗЕОБЪОПЗП ЛПНРМЕЛУБ

рЕТЕИПД ЖЕТНЕОФПЧ ЙЪ ДЕЖПУЖПТЙМЙТПЧБООПЗП УПУФПСОЙС Ч ЖПУЖПТЙМЙТПЧБООПЕ ОБИПДЙФУС РПД ЛПОФТПМЕН ЗПТНПОПЧ, Ч УМХЮБЕ ТЕЗХМСГЙЙ НЕФБВПМЙЪНБ ЗМАЛПЪЩ Ч РЕЮЕОЙ ПУОПЧОЩНЙ СЧМСАФУС ЗМАЛБЗПО Й ЙОУХМЙО. тЕЗХМСГЙС НЕФБВПМЙЪНБ ЗМАЛПЪЩ Ч НЩЫГБИ, УЧСЪБООБС У ТЕЦЙНПН НЩЫЕЮОПК ТБВПФЩ рТЙ РЕТЕИПДЕ ПФ УПУФПСОЙС РПЛПС Л НЩЫЕЮОПК ТБВПФЕ ЧПЪТБУФБЕФ РПФТЕВОПУФШ ЛМЕФПЛ Ч ЬОЕТЗЙЙ, ЛПФПТБС ЧПУРПМОСЕФУС ЪБ УЮЕФ ХУЛПТЕОЙС РТПГЕУУПЧ ТБУРБДБ ЗМЙЛПЗЕОБ Й ЗМЙЛПМЙЪБ. лППТДЙОБГЙС ЙОФЕОУЙЧОПУФЙ ЗМЙЛПМЙЪБ ПВЕУРЕЮЙЧБЕФУС БММПУФЕТЙЮЕУЛПК ТЕЗХМСГЙЕК ЖЕТНЕОФПЧ ОЕПВТБФЙНЩИ УФБДЙК ЬОЕТЗЕФЙЮЕУЛЙН УФБФХУПН ЛМЕФЛЙ. фБЛ, ЙОЗЙВЙФПТПН ЖПУЖПЖТХЛФПЛЙОБЪЩ УМХЦЙФ ATP, ЕУМЙ Ч ИПДЕ ЗМЙЛПМЙЪБ УЙОФЕЪ ATP РТЕЧЩЫБЕФ РПФТЕВОПУФЙ ЛМЕФЛЙ. ч ПУОПЧЕ ТЕЗХМСГЙЙ ПВНЕОБ ЗМЙЛПЗЕОБ МЕЦЙФ ЙЪНЕОЕОЙЕ БЛФЙЧОПУФЙ ЛМАЮЕЧЩИ ЖЕТНЕОФПЧ: ЗМЙЛПЗЕОУЙОФБЪЩ Й ЗМЙЛПЗЕОЖПУЖПТЙМБЪЩ. тЕЗХМСГЙС БЛФЙЧОПУФЙ ЬФЙИ ЖЕТНЕОФПЧ ПУХЭЕУФЧМСЕФУС РХФЕН ЖПУЖПТЙМЙТПЧБОЙС — ДЕЖПУЖПТЙМЙТПЧБОЙС:

тЕЗХМСГЙС УЙОФЕЪБ Й ТБУРБДБ ЗМЙЛПЗЕОБ

уППФОПЫЕОЙЕ РТПГЕУУПЧ УЙОФЕЪБ ЗМЙЛПЗЕОБ, ТБУРБДБ ЗМЙЛПЗЕОБ Й ЗМЙЛПМЙЪБ Ч НЩЫГБИ ЛПОФТПМЙТХАФ ЙОУХМЙО Й БДТЕОБМЙО.

Источник

Функции углеводов

Суточная норма углеводов в пище составляет 400-500 г. Основными углеводами пищи являются:

Всасывание моносахаридов из кишечника в кровь осуществляется путем облегченной диффузии. Если концентрация глюкозы в кишечнике невелика, то ее транспорт может происходить за счет градиента концентрации ионов натрия, создаваемого Na+, K+-AТФ-азой.

Глюкоза играет главную роль в метаболизме, так как именно она является основным источником энергии. Глюкоза может превращаться практически во все моносахариды, в то же время возможно и обратное превращение. Полное рассмотрение метаболизма глюкозы не входит в нашу задачу, поэтому сосредоточимся на основных путях:

Транспорт глюкозы в клетки

Затем с помощью этих белков глюкоза транспортируется в клетку по градиенту концентрации. Скорость поступления глюкозы в мозг и печень не зависит от инсулина и определяется только концентрацией ее в крови. Эти ткани называются инсулинонезависимыми.

Катаболизм глюкозы

Характеристика гликолиза:

Аэробный распад глюкозы

Энергетическое значение аэробного распада глюкозы. В аэробном гликолизе образуется 10 моль АТФР на 1 моль глюкозы. Так, в реакциях 7, 10 образуется 4 моль АТФ путем субстратного фосфорилирования, а в реакции 6 синтезируется 6 моль АТФ (на 2 моль глицероальдегидфосфата) путем окислительного фосфорилирования. Баланс аэробного гликолиза. Суммарный эффект аэробного гликолиза составляет 8 моль АТФ, так как в реакциях 1 и 3 используется 2 моль АТФ. Дальнейшее окисление двух моль пируват в общих путях катаболизма сопровождается синтезом 30 моль АТФ (по 15 моль на каждую молекулу пирувата. Следовательно, суммарный энергетический эффект аэробного распада глюкозы до конечных продуктов составляет 38 моль АТФ.

Значение анаэробного гликолиза

Анаэробный и аэробный гликолиз энергетически неравноценны. Образование двух моль лактата из глюкозы сопровождается синтезом всего двух моль АТФ, потому что NADH, полученный при окислении глицероальдегидфосфата, не используется дыхательной цепью, а акцептируется пируватом.

Анаэробный распад глюкозы. Анаэробный гликолиз, несмотря на небольшой энергетический эффект, является основным источником энергии для скелетных мышц в начальном периоде интенсивной работы, т. е. в условиях, когда снабжение кислородом ограничено. Кроме того, зрелые эритроциты извлекают энергию за счет анаэробного окисления глюкозы, потому что не имеют митохондрий.

Депонирование и распад гликогена

Однако гликоген более разветвлен и компактен. Ветвление обеспечивает быстрое освобождение при распаде гликогена большого количества концевых мономеров. Синтез и распад гликогена не являются обращением друг в друга, эти процессы происходят разными путями.

Особенности метаболизма гликогена в печени и мышцах

Обмен гликогена в печени и мышцах. Физиологическое значение гликогенолиза в печени и в мышцах различно. Мышечный гликоген является источником глюкозы для самой клетки. Гликоген печени используется главным образом для поддержания физиологической концентрации глюкозы в крови. Различия обусловлены тем, что в клетке печени присутствует фермент глюкозо-6-фосфатаза, катализирующая отщепление фосфатной группы и образование свободной глюкозы, после чего глюкоза поступает в кровоток. В клетках мышц нет этого фермента, и распад гликогена идет только до образования глюкозо-6-фосфата, который затем используется в клетке.

Причем, использование первичных субстратов в глюконеогенезе происходит в различных физиологических состояниях. Так, в условиях голодания часть тканевых белков распадается до аминокислот, которые затем используются в глюконеогенезе. При распаде жиров образуется глицерин, который через диоксиацетонфосфат включается в глюконеогенез. Лактат, образующийся при интенсивной физической работе в мышцах, затем в печени превращается в глюкозу. Следовательно, физиологическая роль глюконеогенеза из лактата и из аминокислот и глицерина различна. Синтез глюкозы из пирувата протекает, как и при гликолизе, но в обратном направлении.

Глюконеогенез. Ферменты: 1-пируваткарбоксилаза, 2-фосфоенолпируваткарбоксикиназа, 3-фосфатаза фру-1,6-дифосфата, 4-глюкозо-6-фосфатаза.

Семь реакций гликолиза легко обратимы и используются в глюконеогенезе. Но три киназные реакции необратимы и должны шунтироваться. Так, фруктозо-1,6-дифосфат и глюкозо-6-фосфат дефосфорилируются специфическими фосфатазами, а пируват фосфорилируется до образования фосфоенолпирувата посредством двух промежуточных стадий через оксалоацетат. Образование оксалоацетата катализируется пируваткарбоксилазой. Этот фермент содержит в качестве кофермента биотин. Оксалоацетат образуется в митохондриях, транспортируется в цитозоль и включается в глюконеогенез. Следует обратить внимание на то, что каждая из необратимых реакций гликолиза вместе с соответствующей ей необратимой реакцией глюконеогенеза составляют цикл, называемый субстратным.

2 пируват + 4 ATФ + 2 GTP + 2(NADH) + 4 Н2О Глюкоза + 4 ADP + 2 GDP + 2 NAD+ + 6 Н3РО4.

За сутки в организме человека может синтезироваться до 80 г глюкозы. На синтез 1 моль глюкозы из пирувата расходуется 6 макроэргических связей (4 ATФ и 2 GTP).

Глюкозо-лактатный цикл (цикл Кори)

Начинается с образования лактата в мышцах в результате анаэробного гликолиза (особенно в белых мышечных волокнах, которые бедны митохондриями по сравнению с красными). Лактат переносится кровью в печень, где в процессе глюконеогенеза превращается в глюкозу, которая затем с током крови может возвращаться в работающую мышцу.

Итак печень снабжает мышцу глюкозой и, следовательно, энергией для сокращений. В печени часть лактата может окисляться до СО2 и Н2О, превращаясь в пируват и далее в общих путях катаболизма.

Пентозофосфатный путь в метаболизме глюкозы

Пентозофосфатный путь превращения глюкозы. Все реакции пентозофосфатного пути проходят в цитозоле клетки. Реакции неокислительного этапа пентозофосфатного пути являются обратимыми, поэтому становится возможным синтез гексоз из пентоз. Некоторые метаболиты неокислительного пути являются также и метаболитами гликолиза. Из этого следует, что оба процесса тесно связаны и в зависимости от потребностей клетки возможны переключения с одного пути на другой. При сбалансированной потребности в NADPH и пентозах в клетке происходит окислительный путь синтеза пентоз. Если потребности в пентозах превышают потребности в NADPH, то окислительный путь шунтируется за счет использования метаболитов гликолиза: фруктозо-6-фосфат и глицероальдегидфосфат в реакциях неокислительного пути превращаются в пентозы.

Если же NADPH необходим в большей степени, чем пентозы, то возможны два варианта:

Связь пентозофосфатного пути превращения глюкозы с гликолизом и глюконеогенезом

Регуляция метаболизма углеводов (некоторые аспекты). Регуляция метаболизма глюкозы в печени, связанная с ритмом питания.

Регуляция пируватдегидрогеназного комплекса. Переход ферментов из дефосфорилированного состояния в фосфорилированное находится под контролем гормонов, в случае регуляции метаболизма глюкозы в печени основными являются глюкагон и инсулин.

Регуляция синтеза и распада гликогена. Соотношение процессов синтеза гликогена, распада гликогена и гликолиза в мышцах контролируют инсулин и адреналин.

Источник

Читайте также:  Побелел большой палец на ноге диабет что делать
Оцените статью
Правильные рекомендации