АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Аэробный гликолиз. Глюконеогенез. Пентозный цикл. Патология углеводного обмена

Читайте также:
  1. Анатомия, физиология и патология афферентных систем
  2. Биосинтез глицерола, жирных кислот, ацилглицеролов, фосфоглицеридов и холестерола. Патология липидного обмена.
  3. Внутриматочная патология
  4. Глава 11. ФИЗИОЛОГИЯ И ПАТОЛОГИЯ ПЕРИОДА ПРЕ- И ПОСТМЕНОПАУЗЫ
  5. Глава 23. Патология нервной системы
  6. Деньги и денежные агрегаты. Уравнение обмена. Спрос и предложение на рынке денег.
  7. Диагностика нарушений углеводного обмена методом нагрузок
  8. Значение и регуляция углеводного обмена
  9. Классификация нарушений водно - солевого обмена.
  10. Классификация систем вентиляции. Схемы организации воздухообмена.
  11. КЛІТИННИЙ ЦИКЛ. МІТОЗ

План

  1. Аэробный гликолиз.
  2. Глюконеогенез.
  3. Пентозный цикл.
  4. Регуляция и патология углеводного обмена.

 

Аэробный гликолиз – основной источник АТФ в клетках. До стадии образования 3-фосфоглицеральдегида реакции его совпадают с реакциями анаэробного гликолиза. В дальнейшем, в процессе превращения двух молекул 3-фосфоглицеральдегида в две молекулы 1,3-бисфосфоглицериновой кислоты из двух молекул НАД генерируются две молекулы НАД-Н2. При окислении последних в дыхательной цепи митохондрий вырабатывается 6 молекул АТФ (2Х3). Реакции окисления двух молекул1,3-бисфосфоглицериновой кислоты до двух молекул пировиноградной кислоты также совпадают с соответствующими реакциями анаэробного гликолиза. В дальнейшем все идет по-другому: 2 молекулы пировиноградной кислоты превращаются в 2 молекулы ацетил-КоА:

 

 

При этом происходит восстановление двух молекул НАД. При окислении двух молекул НАД-Н2 в дыхательной цепи митохондрий вырабатывается 6 молекул АТФ. Реакцию катализирует пируватдегидрогеназный комплекс, отщепляющий от молекул пирувата углекислый газ (окислительное декарбоксилирование) и присоединяющий к месту отщепления –S-КоА. В состав его входят 5 коферментов: НАД, ФАД, ТиаминДФ, HS-КоА и липоевая кислота. Образующиеся 2 молекула ацетил-КоА в дальнейшем окисляются в цикле Кребса. При этом генерируются 2 молекулы ГТФ, восстанавливаются 6 (2Х3)молекул НАД и 2 молекулы ФАД. При дальнейшем окислении НАД-Н2 и ФАД-Н2 в дыхательной цепи митохондрий генерируются 22 молекулы АТФ.

Физиологическая роль аэробного гликолиза

1.Этот процесс является основным источником АТФ в клетках. При окислении одной молекулы глюкозы затрачивается 2 молекулы АТФ (в гексокиназной и фосфофруктокиназной реакциях), но генерируется 40 его молекул в реакциях

3-фосфоглицеральдегиддегидрогеназной – 6 АТФ,

фосфоглицераткиназной– 2 АТФ,

пируваткиназной – 2 АТФ,

пируватдегидрогеназной – 6 АТФ,

изоцитратдегидрогеназной – 6 АТФ,

α-кетоглутаратдегидрогеназной – 6 АТФ,

сукцинилтиокиназной – 2 АТФ,

малатдегидрогеназной– 6 АТФ.

Итого - 40 молекул АТФ.

С учетом двух затраченных молекул АТФ энергетический эффект окисления одной молекулы глюкозы в реакция аэробного окисления глюкозы составляет 38 молекул АТФ. Конечными продуктами этого процесса являются углекислый газ и вода.

2. В реакциях аэробного гликолиза образуются метаболиты, необходимые для биосинтеза других веществ. Пировиноградная, щавелевоуксусная и α-кетоглутаровая кислоты участвуют в реакциях переаминирования аминокислот. 3-фосфоглицеральдегид используется для биосинтеза глицерола, а ацетил-КоА – жирных кислот, холестерола и т.д. Из пировиноградной кислоты синтезируется щавелевоуксусная кислота, необходимая для функционирования цикла Кребса.

 

Глюконеогенез – образование глюкозы из неуглеводных источников: некоторых аминокислот, глицерола, молочной и пировиноградной кислот. Протекает в печени и в меньшей степени – в почках и слизистой оболочке кишечника. Является в основном процессом, обратным процессу гликолиза, реакции которого катализируют в обратном направлении те же ферменты, что и ферменты гликолиза, за исключение трех ферментов. Пируваткиназная, фосфофруктокиназная и гексоконазная реакции протекают только а одном направлении. Реакцию, обратную пируваткиназной, катализируют 2 фермента: пируваткарбоксилаза и фосфоенолпируваткарбоксикиназа. Гидролиз фруктозо-1,6-бисфосфата до фруктозо-6-фосфата катализирует фруктозо-6-фосфатаза, а расщепление глюкозо-6-фосфата до глюкозы - глюкозо-6-фосфатаза. Биосинтез четырех специфических ферментов глюконеогенеза усиливают гормоны коркового слоя надпочечников – глюкокортикоиды.

  1. Обратными пируваткиназной являются реакции, катализируемые

пируваткарбоксилазой (ПК-ой) и фосфоенолпируваткарбоксикиназой (ФЕПКК-ой):

 

СООН

 

СН3 СН2 2

1 1 ||

СО2 + С=О ПК-за С=О ФЕПКК-за O~O-РО3Н2

1 Биотин 1 -СО2 1

СООН СООН СООН

АТФ АДФ+ ГТФ ГДФ

Н3РО4

Пировиноград- Щавелевоуксус- Фосфоенолпи-

ная кислота ная кислота ровиноградная

кислота

  1. Обратной фосфофрукиокиназной являются реакция, катализируемая

фруктозо-1,6- бисфосфатазой (Ф-1,6-БФ-ой):

 

 

  1. Обратная гексокиназной является реакция, катализируемая глюкозо-6-

Фосфатазой (Г-6-Ф-ой):

 

Биологическая роль глюконеогенеза.

Глюконеогенез из молочной кислоты усиливается при повышении в тканях ее уровня, вызванном физическими нагрузками или недостатком в организме кислорода. При этом молочная кислота вначале превращается в пировиноградную в результате реакции, катализируемой лактатдегидрогеназой. Глюконеогенез из аминокислот усиливается при хронических стрессовых ситуациях, сахарном диабете и других состояниях, приводящих к недостатку в организме углеводов. При этом некоторые аминокислоты предварительно превращаются в пировиноградную кислоту. Это приводит к усиленному образованию аммиака, обезвреживающегося в мочевину в реакциях орнитинового цикла.

 

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)