Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


√лавные метаболические пути глюкозы и их нарушение




ќсновной путь обмена глюкозы Ч гликолиз. ¬ печени главна€ цель гликолиза Ч продукци€ пирувата, который превращаетс€ в ацетил- ој, €вл€ющийс€ субстратом биосинтеза жирных кислот. ¬ остальных органах и ткан€х гликолиз генерирует энергию благо≠дар€ тому, что в аэробных услови€х пируват превращаетс€ в ацетил- ој, окисление которого в митохондри€х до Ќ2ќ и —ќ2 сопр€≠жено с синтезом ј“‘.

¬ анаэробных услови€х (эритроциты, белые мышцы,Ч в них нет митохондрий) гликолиз €вл€етс€ конечным процессом, а конеч≠ным продуктом Ч лактат. ѕревращение 1 молекулы глюкозы в пируват или лактат ведет к образованию 2 молекул ј“‘. ѕри де≠фиците кислорода преобладает анаэробный гликолиз с развитием гиперлактацидемии. Ёто наблюдаетс€ при снижений рќ2 (высотна€ болезнь), значительном уменьшении дыхательноий поверхности легких (пневмони€, отек легких, ателектаз), анемии, недостаточно≠сти кровообращени€, ингибировании ферментов цикла  ребса (ин≠токсикации, инфекции, авитаминозы). Ќакопление лактата снижа≠ет рЌ крови, что отражаетс€ на коллоидном состо€нии белков (по≠нижаетс€ их дисперсность) и находит отражение в увеличении —ќЁ. ќпределенна€ часть лактата, образующегос€ главным обра≠зом в мышцах и поступающего в кровь, ресинтезируетс€ в печени в глюкозу и гликоген.

 

ћетаболизм глюкозы начинаетс€ с необратимой гексокиназной (или глюкокиназной) реакции, в которой катализируетс€ перенос фосфатной группы ј“‘ на глюкозу с образованием глюкозо-6-фосфата. √ексокиназа локализована в цитоплазматической мемб≠ране, цитоплазме и частично св€зана с митохондри€ми (в голов≠ном мозге активность этой фракции может достигать 50% —уммар≠ной активности фермента). Ќаиболее высока€ активность гексокиназы отмечаетс€ в головном мозге и сердце.

√ексокиназна€ реакци€ служит не только пусковой, но и глав≠ной лимитирующей реакцией среди других реакций гликолиза. √ексокиназа обладает наименьшей активностью по сравнению с дру≠гими гликолитическими ферментами; эта реакци€ первично конт≠ролирует скорость всего гликолитического потока и сопр€гает его отдельные реакции.

 

√ексокиназа представлена 4 изоферментами. √ексокиназа IV (глюкокиназа) содержитс€ только в печени и поджелудочной желе≠зе. √люкокиназа не игибируетс€ глюкозо-6-фосфатом, что и обес≠печивает беспреп€тственный синтез гликогена в печени при высо≠кой концентрации глюкозы в v. porta после еды. –оль панкреати≠ческой гексокиназы (глюкокиназы IV) заключаетс€ в обеспечении адекватного метаболического сигнала к секреции инсулина в усло≠ви€х избыточного содержани€ глюкозы в организме. √ексокиназа и глюкокиназа активируютс€ глюкозой и ј“‘, а глюкозо-6-фосфат как продукт реакции ингибирует только гексокиназу путем св€зы≠вани€ с регул€торным центром. »збыток глюкозы снимает глюкозо-6-фосфатный блок, а неорганический фосфат преп€тствует ак≠тивации инактивации гексокиназы. »нсулин можно лишь условно отнести к активаторам гексокиназы и глюкокиназы, так как его действие про€вл€етс€ только в присутствии глюкозы. »нгибиторами гексокиназы и глюкокиназы €вл€ютс€ јƒ‘, ацетил- ој, глицеральдегид, фосфоенолпируват, цјћ‘, глюкагoн, адреналин, —“√, ј “√. √ексокиназа резко ингибируетс€ при голодании и сахарном диабете.

 

≈сли гексокиназна€ реакци€ запускает гликолиз, то фосфофруктокиназа €вл€етс€ главным регул€тором скорости гликолиза. ‘осфофруктокиназную реакцию активируют цјћ‘, фруктозо-6-фосфат, фруктозо-1,6-дифосфат, јћ‘, јƒ‘ и ‘неорг. ћаксималь≠на€ скорость этой реакции отмечаетс€ при дефиците в клетке ј“‘, но основным регул€тором этого фермента €вл€етс€ јћ‘.

ѕируваткиназа катализирует следующий этап расщеплени€ глюкозы Ч перенос остатка фосфорной кислоты на јƒ‘ с образо≠ванием ј“‘ и пирувата. ƒл€ функционировани€ этого фермента необходимы ионы магни€ и кали€; последний в 10 раз повышает сродство фосфоеиолпирувата к пируваткиназе. »нгибируют этот фермент ј“‘ и ионы кальци€.

¬ключение глюкозы в пентозофосфатный цикл не играет роли в продукции энергии, но генерирует пентозофосфаты дл€ синтеза –Ќ  и ƒЌ  и восстановительные эквиваленты дл€ синтеза жир≠ных кислот, который требует более Ќјƒ‘*Ќ, чем Ќјƒ*Ќ.  ажда€ молекула глюкозо-6-фосфата, превраща€сь в рибулозо-5-фосфат, продуцирует 2 молекулы Ќјƒ‘*Ќ. »з рибулозо-5-фосфата образу≠етс€ рибозо-5-фосфат Ч предшественник ƒЌ  и –Ќ .

 

ѕируват, образовавшийс€ в гликолизе, с помощью специфи≠ческих переносчиков транспортируетс€ в митохондрии, подвергает≠с€ там действию пируватдегидрогеназы и дальнейшему окислению в цикле  ребса. “аким образом, пируватдегидрогеназна€ реакци€ соедин€ет происход€щий в цитоплазме гликолиз с митохондриаль≠ными процессами окислени€ в цикле  ребса. јктивируют этот фермент интермедиаты гликолиза и пируват, а ингибируют пр€≠мые продукты реакции - ацетил- ој и Ќјƒ‘*Ќ, а также ј“‘ как конечный продукт цикла  ребса.

ѕируват Ч это главный продукт гликолиза. ќн может обмени≠ватьс€ различными пут€ми, привод€щими к образованию глюкозы, липидов, белков и продукции энергии. 2 молекулы пирувата в аэробных услови€х продуцируют 30 молекул ј“‘ в дополнение к 6Ч8 молекулам ј“‘, генерируемым в процессе гликолиза (с уче≠том митохондриального окислени€ гликолитического Ќјƒ‘ Ќ).

ѕродукци€ ј“‘ в процессе окислени€ пирувата Ч основной источник энергии дл€ таких тканей, как головной мозг, сердце, красные скелетные мышцы, и в меньшей степени дл€ коркового сло€ почек. ¬ эритроцитах, мозговом слое почек и белыхскелетных мышцах (где нет митохондрий или их очень мало) пируват пр€мо восстанавливаетс€ в лактат, который диффундирует затем в веноз≠ную систему и транспортируетс€ в печень и другие ткани дл€ даль≠нейшего метаболизма.

 

ƒл€ непрерывного функционировани€ гликолиза и цикла  ребса глюкоза должна посто€нно поставл€тьс€ ткан€ми организ≠ма. Ёто достигаетс€ жестко регламентированным уровнем глике≠мии. ѕосто€нный уровень гликемии достигаетс€ за счет гидролиза глюкозо-6-фосфата, который образуетс€ главным образом в печени в процессе гликогенолиза или глюконеогенеза. ѕеренос глюкозы из внеклеточной среды в клетки осуществл€етс€ путем пассивного транспорта или облегченной диффузии с помощью локализован≠ных в мембране переносчиков. Ќапример, в эритроцитах таким пе≠реносчиком глюкозы служит белок с молекул€рной массой 55 кƒ и относительно высоким содержанием липидов и углеводов.

¬ жировой ткани транспорт глюкозы св€зан с двум€ гликопротеидами с молекул€рной массой 78 и 94 кƒ. ¬ головном мозге и сет≠чатке кроме мембранных переносчиков существует система специфи≠ческих переносчиков глюкозы через гематоэнцефалический барьер. » этот транспорт лимитирует утилизацию глюкозы клетками, так как в отсутствие инсулина поток переносимой глюкозы всегда меньше скорости фосфолерировани€ глюкозы. –авновесие между скоростью транспорта и фосфорилированием глюкозы наступает только при больших концентраци€х глюкозы (22Ч30 ммоль/л).

¬ мышечной и некоторых других ткан€х транспорт глюкозы усиливают гипокси€, ингибиторы энергетического обмена, салицилаты, трипсин, фосфолипиды, физические нагрузки. ѕри гипоксии утилизаци€ глюкозы усиливаетс€ за счет повышени€ транспорта и фосфорилировани€ глюкозы. “ормоз€т транспорт глюкозы Na+, полиеновые антибиотики, фосфолипиды. “аким образом, многие факторы подобно инсулину обладают стимулирующим действием на транспорт глюкозы через цитоплазматические мембраны. »оны кали€ блокируют перенос глюкозы и ингибируют гликогенез и сти≠мулируют гликолиз.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-09-20; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1170 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ќачинать всегда стоит с того, что сеет сомнени€. © Ѕорис —тругацкий
==> читать все изречени€...

1409 - | 1221 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.012 с.