Внутриклеточный обмен глюкозы
5.6.
.Анаэробн. и аэробн. гликолиз., ключ. ферменты. Особенности гликолиза в гепатоцитах, скелетной мускулатуре, эритроцитах. Эффект Пастера. Гликолиз (растворение, распад) – сложный фермент-й процесс превращения глюкозы, протекающий в тканях человека и животных без потребления кислорода. Конечный продукт молочная кислота и АТФ.В анаэробных условиях гликолиз – единственный процесс в животном организме, поставляющий энергию АТФ. Организм определенное время может существовать в, осуществлять физиологические ф-и в условиях недостаточности кислорода.Аэробный гликолиз – протекает в присутствии кислорода. В аэробн-х условиях гликолиз можно рассматривать как 1-ю стадию окисления глюкозы до конечных продуктов этого процесса – углекислого газа и воды.
Процесс гликолиза катализируется 11 ферментами большинство из которых выделено в галогенном кристалич-м или высокоочищенном виде.1-я р-я фосфорилирование (перенос остатка ортофосфата на глюкозу за счет АТФ).2-я р-я превращение глюкозо-6-фосфата под действием ф. гексофосфататизомераза во фруктозо-6 фосфат.3-я р-я фруктозо-6 фосфат фосфориелируется за счет 2-й молекулы АТФ ф. фосфофруктокиназа.4-я ф. альдолаза: фруктозо-1, 6- дифосфат-> 2 фосфотриды.5-я ф. триозофосфатизомераза (изомеризация триозофосфатов).6-я ф. глицеральдегидфосфатдегидрогеназа, коферм. НАД и неорг. фосфат.
7-я ф. фосфоглицераткиназа (передача богатой энергией фосфатного остатка).
8-я внутримолекул-й перенос ф. ионы Mg2x сосракт. ф. 2,3 дифосфоглицер.9-я ф. енолаза, Mg2x и Mn2x и ингибируется фторидом10-я разрыв высокоэнергетических связей ф. пируваткиназа.11-я восстановление пировиногр. к-ты, образование молочной кислоты ф. лактатдегидрогеназа.
1.Эффект Пастера: Снижает скорость потребления глюкозы и прекращает накопление лактата в присутствии О2 (брожение прод-ии), О2 – тормозитанаэр. Гликолиз и возникает дых-е переключение клетки на более экономичный путь получения энергии. В результате скорость потребления субстрата (глюкозы) в присутствии О2 снижается. Подавление анаэробн. гликолиза.
. Анаэробн. гликолиз. Биороль. Основные р-и и ключевые ферменты. Гликолитич-я оксиредукция.Гликолиз (растворение, распад) – сложный фермент-й процесс превращения глюкозы, протекающий в тканях человека и животных без потребления кислорода. Конечный продукт молочная кислота и АТФ. В анаэробных условиях гликолиз – единственный процесс в животном организме, поставляющий энергию АТФ. Орг-м опред-е время может существовать в, осуществлять физиологические ф-и в условиях недостаточности кислорода.
Аэробный гликолиз – протекает в присутствии кислорода. В аэробн-х условиях гликолиз можно рассматривать как 1-ю стадию окисления глюкозы до конечных продуктов этого процесса – углекислого газа и воды. Процесс гликолиза катализируется11 ферментами большинство из которых выделено в галогенном кристалич-м или высокоочищенном виде. 1-я р-я фосфорилирование (перенос остатка ортофосфата на глюкозу за счет АТФ). 2-я р-я превращение глюкозо-6-фосфата под действием ф. гексофосфататизомераза во фруктозо-6 фосфат. 3-я р-я фруктозо-6 фосфат фосфориелируется за счет 2-й молекулы АТФ ф. фосфофруктокиназа.
4-я ф. альдолаза: фруктозо-1, 6- дифосфат-> 2фосфотриды. 5-яф. триозофосфатизомераза (изомеризация триозофосфатов). 6-я ф. глицеральдегидфосфатдегидрогеназа, коферм. НАД и неорг. фосфат. 7-я ф. фосфоглицераткиназа (передача богатой энергией фосфатного остатка).8-я внутримолекул-й перенос ф. ионы Mg2x сосракт. ф. 2,3 дифосфоглицер.
9-я ф. енолаза, Mg2x и Mn2x и ингибируется фторидом 10-я разрыв высокоэнергетических связей ф. пируваткиназа.11-я восстановление пировиногр. к-ты, образование молочной кислоты ф. лактатдегидрогеназа.
Эффект Пастера: Снижает скорость потребления глюкозы и прекращает накопление лактата в присутствии О2 (брожение прод-ии), О2 – тормозитанаэр. Гликолиз и возникает дых-е переключение клетки на более экономичный путь получения энергии. В результате скорость потребления субстрата (глюкозы) в присутствии О2 снижается. Подавление анаэробн. гликолиза.
7.Пентозофосфатный(фосфоэмоконатный) глюкуронатный и полиольный пути катаболизма глюкозы. Осн.прод-ты. Биолог. знач.
Пентозофосфатный путь; био. роль. Путь прямого окисления углеводов. 2 пути окисления: классич.-цикл. Трикарб.п. и пентозный нач-я со стадии образ-ия гексозомонофосфата. Если глюкозо-6-фосфат - > фрукт.1-6 дифосфат. Далее распад углевод. Пр-ит по обычному пути с образ-м пировиногр-й к-ты - > Ацетил КоРо -> сгорает в цикле Кребса.
Если присоединение пр-ит, то фосфорилиров-я глюкоза может подвергаться прямому окислению до фосфопентоз. В норме для питозн. ц. кол-во глюкозы – небольшое.Большое знач. в обм. в-в он поставляет восстановл. НАДФ (НАДФН2), необходимый для биосинтеза ЖК, холестерина и т.д. За счет пект. ц. =50% потребности орг-зма в НАДФН2.2-я ф-я пент. ц. : поставление пентофостаты для синтеза нукл. к-т и многих коферм.Пент. ц. нач-я с окисл-го декарбоксилирования – ок-я стадия, 2-я - неокисл-я превращ-е пентозофосфатов с обр-ем исходного глюкозо-6-фосфата (транскетолазная и трансальдолазная р-и).Глюкоронатный путь превращ. глюкозы, биолог-я роль.Глюкоронат. путь – образ. из глюкозы гиалуроновой к-ты нач-ся с изомеризации, глюкоза-6-фосфат в глюкозу -1-фосфат аоследн.соед-ся с УТФ, а обр-ся УДФ-глюкоза окисл-ся с помощью специфич. НАД зависим.дегидрогеназы до УДФ глюкурановой к-ты. Послед. в соедин. с аминосахарами обр. дисахарид-е звенья полимеризующиеся в длинные цепи специфич. гликозамингликанов соединит. ткани биол. секретов, рецепторов. Кроме того, в почках и печени глюкуронов-я к-та выполняет спец. функцию – используется как коньюгат для обезвреживания.Полиольный путь – использование глюкозы разными тканями для различной деят-сти в нек-рых Кл-х (семенные пузырьки и канальцевые клетки мозгового вещества почек) большая часть поступала в клетки глюкозы вместо типичного фосфолириров. подвергается восстан. с помощью альзозаредуктазы до сорбитола в дальнейшем окисляемого до фруктозы, что составляют альдоредуктазный или полиольный путь катабализма глюкозы.
Глюкоза -> сорбитол + НАДФ + НАД + НАДН2 -> фруктоза
В клетках семенных пузырьков этот путь обеспечивает сперматозоиды основным ист-м Е – фруктозой, а в клетках мозгового в-ва почек предотвращает дегидратацию и нарушение реабсорбир-й ф-ции этих Кл-к.
При патологических процессахх -> гипергликомии – осмотич. повреждение клеток сосудистой стенки хрусталика, сетчатки глаза.
Сахарный диабет – нарушение использования глюкозы (глюкузурия (почечный порог 10 м моль (л)) недостаточная ресорбция глюкозы в почечных канальцах.
8.. ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ-синтез Глю из неспец.ком-тов(в гепатоцитах и в Кл.почечных канальцев).Субстрат-АК(распад Б.плазмы крови)-истинный глюк-ез;молочная к-та,лактат –ложный,глицерин(распад жиров).Глюк-ез-обратный гликолиз.Сущ-т обходные рц глюконеогенеза(1,3,10 рц гликолиза).Обход 10 рц в два этапа:1)карбоксилирование пирувата ->оксалацетать 1ЩУК 2)декарбоксилирование оксалацетата-> фосфоенолпируват. Обход 3рц(необходимы спец.ф-ты –фосфатазы(глюкоза-6-фосфатаза, фруктоза-6-фосфатаза,карбоксилаза).Фруктоза+дифосфат+Н2О->фруктоза-6-фосфат+фосфат. В 1рц аналогично:глюкоза-6-фосфат+Н2О
Цикл Кори:при активной мышечной работе треб-ся Е, первоначально извлекается в ходе распада гликогена до лактата, он всасывается в кровь с поступает в печёночную ткань где из нее обр-ся глюкоза в ходе глюконеогенеза. Глю из печени с кровью достигает скелетных мышц где расходуется на обр-ие Е и откладывается в виде гликогена. Глю внорме 3,3 – 4,0 ммоль\лГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ, процесс образования глюкозы в животном организме (преимущественно в печени) из белков, жиров и других веществ, отличных от углеводов, напр., из глицерина.
Глюконеогенез или обратный гликолиз –это процесс образования глюкозы из веществ неуглеводной природы, протекающий в основном в печени.
Субстраты глюконеогенеза:
N Лактат
N Пируват
N Глицерин
N Аминокислоты
Первый обходной путь глюконеогенеза:
Второй обходной путь глюконеогенеза:
Третий обходной путь глюконеогенеза:
Биологическая роль глюконеогенеза: