Судьба всосавшихся моносахаридов в организме.

В крови в норме содержится только глюкоза, т.к. с кровью моносахариды переносятся в печень, где подвергаются переработке. Галактоза и фруктоза под действием изомераз превращаются в глюкозу. Пентозы могут использоваться организмом в неизменном виде. Глюкоза разносится из печени током крови к органам и тканям или откладывается в виде гликогена.

Все клетки, кроме мозга, используют глюкозу при участии гормона поджелудочной железы - инсулина. На поверхности этих клеток имеются рецепторы инсулина, при их взаимодействии образуются канальцы для перехода глюкозы в клетки. Клетки мозга в качестве энергетического субстрата могут употреблять глюкозу и кетоновые тела, но не имеют рецепторов для инсулина, поэтому поглощение глюкозы из крови протекает путем простой диффузии.

В промежуточном обмене углеводов можно выделить следующие процессы:

1. поступление глюкозы в клетки тканей.

2. Биосинтез гликогена в печени и мышцах.

3. Распад гликогена в печени и мышцах.

4. Дихотомический и апотомический пути распада глюкозы.

5. Биосинтез глюкозы из неуглеводных компонентов – глюконеогенез.

6. Цикл Кребса.

7. Цепь биологического окисления.

С 1 по 5 – это специфические пути обмена глюкозы, а 6 и 7 - общие пути терминального окисления.

С интез и распад гликогена.

Первой химической реакцией, которой подвергается глюкоза в клетке, является её фосфолирование:

Глюкоза + АТФ Глюкозо-6-фосфат + АДФ

Фосфолирование протекает при участии ферментов гексокиназы в мышцах и глюкозокиназы (изофермент гексокиназы) в печени. Хотя оба фермента являются изоферментами и схожи в действии на глюкозу, все же существует ряд отличий:

- гексокиназа фосфолирует не только глюкозу, но и другие гексозы (фруктозу, галактозу), глюкокиназа фосфолирует только глюкозу.

- Гексокиназа обнаружена во всех органах, а глюкокиназа – только в печени.

- Гексокиназа обладает сильным сродством к глюкозе (реагирует с глюкозой, даже при её низкой концентрации 0,1 ммоль/л), глюкокиназа напротив имеет малое сродство к глюкозе (работает при концентрации глюкозы около 10 ммоль/л, которое достигается, например, после приема углеводной пищи).

Глюкозо-6-фосфат не может проходить через клеточные мембраны и как бы «запирается» в клетке. Далее глюкозо-6-фосфат идет на биосинтез гликогена или окисляется.

Глюкоза может откладывается в виде гликогена в печени и мышцах. Глюкозо-6-фосфат под влиянием ферментов гликогенсинтетазы и «ветвящего» фермента синтезирует гликоген - полимер, напоминающий по виду дерево. В молекулах гликогена может содержаться до миллиона моносахаридов. При этом происходит как бы кристаллизация гликогена и он не обладает осмотическим эффектом. Такая форма пригодна для хранения в клетках. Процесс образования гликогена называется гликогенез.

Схема № 5. Биосинтез гликогена в печени и мышцах.

 

Печень Глюкоза Мышцы

Глюкокиназа Гексокиназа

АДФ АТФ АТФ АДФ

 

Глюкозо-6-фосфат

фосфоглюкомутаза

Глюкозо-1-фосфат

УТФ – затрата энергии

УДФ – глюкозопирофосфорилаза

УДФ+Н4Р2О7

УДФ-глюкоза