Цикл кори и глюкозо-аланиновый цикл физиологическое значение

Глюкозолактатный цикл(цикл Кори)

Цикл кори и глюкозо-аланиновый цикл физиологическое значение

ОБМЕН УГЛЕВОДОВ

Классификация:

1) Моносахариды – глюкоза, фруктоза, галактоза.

2) Олигосахариды – мальтоза, сахароза, лактоза.

3) Полисахариды – крахмал и гликоген.

Гликоген – полисахарид в котором молекулы глюкозы соединены 1,4-гликозидными связями, а в местах ветвления 1,6-гликозидными связями.

Крахмал – гетерополисахарид, состоящий из линейной амилозы и разветвленного амилопектина. Строительная единица крахмала – глюкоза соединенная 1,4- и 1,6-гликозидными связями.

Переваривание углеводов:

Начинается в ротовой полости, под действием амилазы слюны, которая является эндоамилазой, то есть разрывает внутренные 1,4-гликозидные связи. Действие про pH=6,8-7.0

Амилаза в активном центре содержит Ca, активатором амилазы является анион Cl-.

Глубокого переваривания в ротовой полости не происходит, так как пища там находится недолго. Образуются промежуточные продукты гидролиза крахмала – декстрины(амило-, эритро-, мальто-, ахродекстрины).

При попадании пищевого комка в желудок амилаза слюны инактивируется, так как pH желудочного сока 1,5-2,5

Переваривание углеводов внутри пищевого комка не происходит, так как соляная кислота не попадает внутрь пищевого комка. Основное переваривание углеводов происходит в кишке под действием панкреатической амилазы(диастаза), которая разрывает внутренние 1,4-гликозидные связи.

Панкреатический сок содержит еще 2 фермента – Амило- и олиго-1,6-гликозидазы, которые разрывают 1,6-гликозидные связи.Конечными продуктами переваривания крахмала являются мальтоза, мальтотриоза, глюкоза.

Кишечный сок содержит сахаразу, которая действует на сахарозу и расщепляет её на сахарозу и фруктозу. Так же в нем есть мальтаза, которая действует на мальтозу, расщепляя ее на 2 остатка глюкозы. Лактаза действует на лактозу и расщепляет ее на глюкозу и галактозу.

Конечные продукты переваривания полисахаридов являются моносахариды. Образовавшиеся моносахариды всасываются с различной скоростью, скорость всасывания глюкозы 100 процентов.

Использование глюкозы .

1) синтез гликогена в печени и скелетных мышцах. Наибольшее количество гликогена откладывается в мышцах, запас гликогена хватает на 24 часа. Гликоген откладывается в виде гранул или глыбок, где содержаться ферменты и синтеза и распада гликогена.

Глюкоза, попав в клетку активируется или фосфорилируется с образованием глюкозо-6-фосфата. Эту реакции катализирует ферменты – глюкокиназа или гексокиназа, которая обладает различным сродством к глюкозе. Реакция не обратимая и требует АТФ. Глюкозо-6-фосфат основной метаболит обмена углеводов.

2) Глюкозо-6-фосфат(фермент изомераза)→ глюкоза-1-фосфат.

3) Глюкоза-1-фосфат взаимодействует с УТФ в результате образуется транспортная форма глюкозы при синтезе гликогена УДФ-глюкоза. Фермент реакции трансфераза.

4) УДФ-глюкоза передает свой остаток глюкоза-1-фосфат на затравочное количество гликогена с образование 1,4-гликозидной связи. Фермент гликогенсинтетаза – главный фермент синтеза гликогена, может существовать в двух формах: фосфорилированная неактивная, дефосфорилированная активная. В образовании 1,6-гликозидных связей участвует фермент ветвления.

Распад Гликогена

Протекает при участии фермента гликоген-фосфарилазы, который может находится в 2 формах:

-фосфорилированная активная

-дефосфорилированная неактивная

Активации гликоген-фосфорилазы осуществляют гормоны адреналин и глюкагон.

Адреналин действует при стрессах , активирует распад гликогенав печени и скелетных мышцах. Глюкагон действует в норме и в постабсортивный период, активируя распад гликогена только в печени.

Механизм действия глюкагона и адреналина

Так как для этих гормонов мембрана клетки не проницаема, рецепторы для них располагается на внешней поверхности клеточной мембраны. Происходит образование гормон-рецепторного комплекса, затем изменяется конформация G-белка за счет гидролиза ГТФ в ГДФ. G-белок расположен в самой мембране.

Активируется аденилатциклаза, расположенная на внутренней поверхности мембраны. Активированная аденилатциклаза в клетке катализирует реакцию образования цАМФ из АТФ.

цАМФ вторичный посредник или мессенджер в передаче гормонального сигнала внутрь клетки.

На этом этапе происходит усиление гормонального сигнала цАМФ образуется много до 500 молекул, но время их жизни очень мало! так как они быстро гидролизируются ферментами.

цАМФ активирует протеинкиназу, актиная протеинкиназа фосфорилирует белки-ферменты клетки. Активная гликоген-фосфорилаза отщепляет от гликогена глюкоза-1-фосфат→глюкозо-6-фосфат→глюкоза→в кровь.

Гликолиз

Протекает в цитоплазме может быть аэробный и анаэробный.

Анаэробный гликолиз – это окисление глюкозы в отсутствии кислорода до двух молекул лактата и 2-х АТФ.

1) Образование глюкозо-6-фосфат. Реакция необратима, затрачивается 1 молекула АТФ.

2) Глюкозо-6-фосфат(мутаза)→фруктозо-6-фосфат

3) Фруктозо-6-фосфат при участии АТФ и фермента фосфофруктокиназы фосфорилируется с образованием фруктоза-1,6—дифосфат. Реакция необратима, затрачивается АТФ. Эта реакция определяет скорость гликолиза в целом. Фосфофруктокиназа алостерический фермент его активность угнетается высоким содержанием АТФ и повышается при высоких концентрациях АМФ в клетке.

4) Фруктоза-1,6-фосфат при участии фермента альдолаза распадается на 2 фосфотриозы: диоксиацетонфосфат, глицероальдегидтрифосфат.

5)Диоксиацетонфосфат(триозофосфоизомераза)→ глицероальдегидтрифосфат.

На этом заканчивается неокислительная стадия гликолиза и начинается стадия гликолитической оксиредукции, в которую вступают 2 молекулы глицероальдегиттрифосфат.

6) Реакция окислительного фосфорилирования протекает при участии неорганического фосфата. (H3PO4) НАД и фермента глицероальдегидфосфатдегидрогиназа. В результате образуется 1,3-дифосфоглицерат + 2НАДН2.

7) Субстратное фосфорилирование. 1,3-дифосфоглицерат передает свой остаток фосфата из первого положения на АДФ в результате образуется 2 молекулы АТФ и 2 молекул 3-фосфоглицерата. Фермент фосфоглицераткиназа.

8) 3-фосфоглицерат(мутаза)→2-фосфоглицерат.

9) 2-фосфоглицерат(енолаза)→фосфоенолпируват содержит макроэргическую связь, обозначаемую значком ~.

10) Субстратное фосфорилирование. 2-фосфоенолпируват + 2АДФ→2пируват + 2АТФ. Фермент пируваткиназа, реакция необратима.

11) При участии НАДН2, которые образовались в 6-й реакции, восстанавливается в лактат. Фермент лактат дегидрогиназа.

Энергетический выход анаэробного гликолиза:

1-3-й реакции затрачивается 2 молекулы АТФ. 7,10-й реакции образуется 4 молекулы АТФ. И того 4-2=2 молекулы АТФ.

Биологическое значение анаэробного гликолиза.

Заключается в том что клетка получает 2 молекулы АТФ в отсутствии кислорода.

Аэробный гликолиз – это окисление глюкозы в присутствии кислорода с образованием 2 молекул пирувата и 7 молекул АТФ. Аэробный гликолиз состоит из 10 реакций. Энергетический выход аэробного гликолиза:

1-3-й реакции затрачивается 2 молекулы АТФ. 6-й реакции 2 молекулы НАДН2, которые поступают в дыхательную цепь и там дают 2.5 молекулы АТФ*2=5 молекул АТФ.(одна молекула НАДН2 дает 2.5 молекул АТФ, а одна молекула ФАДН2 дает 1.5 молекулы АТФ). 7,10-й реакции образуется 4 молекулы АТФ. Итого 5+4-2=7 молекул АТФ.

Анаэробный гликолиз отличается от аэробного гликолиза:

1) условие проведения

2) количество реакций анаэробный – 11, аэробный – 10.

3) Конечные продукты анаэробный – 2 молекулы лактата, аэробный – 2 молекулы пирувата.

4) Количество энергии анаэробный – 2 молекулы АТФ, аэробный – 7 молекул АТФ.

Глюконеогенез

Это синтез глюкозы из неуглеводных продуктов – пируват, лактат, гликогенные аминокислоты(белки), глицерин(жиры).

Синтезировать глюкозу из пирувата и лактата по пути гликолиза невозможно, так как 3 реакции гликолиза являются необратимыми 1,3,10. Поэтому в глюконеогенезе обходные пути и специальные ферменты.

Например, надо синтезировать глюкозу из 2-х молекул пирувата. Пируват не может превратится в фосфоенолпируват по пути гликолиза, так как 10-я реакция необратима.

1-я обходная реакция пируват в митохондриях при участии 2-х молекул АТФ и CO2 карбоксилируется в оксалоацетат. Фермент этой реакции пируваткарбоксилаза, Кофермент витамин Н(биотин), при нехватки витамина активность фермента снижается.

Оксалоацетат не может попасть в цитозоль, так как мембрана митохондрий для него не проницаема, сначала оксалоацетат превращается в малат, который переходит в цитозоль и вновь превращается в оксалоацетат.

Оксалоацетат при участии 2-х молекул ГТФ и фермента фосфоенолпируваткарбоксикиназа превращается в фосфоенолпируват.

Далее идут реакции гликолиза фосфоенолпируват→2-фосфоглицерат→3-фосфоглицерат(2АТФ) →1,3-дифосфоглицерат→2 молекулы глицероальдегидтрифосфат (1 молекула дает фрутозо-1,6-дифосфат) другая молекула дает диоксиацетонфосфат→фрутозо-1,6-дифосфат, который не может превратится во фрутоза-6-фосфат по пути гликолиза, так как 3-я реакция гликолиза необратима.

2-я обходная реакция ее катализирует фермент фруктозодифосфотаза при участии которого фрутозо-1,6-дифосфат превращается во фруктозо-6-фосфат→глюкозо-6-фосфат, который не может превратится в свободную глюкозу по пути гликолиза, так как 1-я реакция гликолиза необратима.

3-я обходная реакция катализирует фермент глюкозо-6-фосфатаза. На синтез 1 молекулы глюкозы из 2-х молекул пирувата тратится 6 молекул АТФ. Глюконеогенез контролтрует кортизол.

Глюкозолактатный цикл(цикл Кори).

Гликолиз, который протекает в скелетных мышцах связан с глюконеогенезом, который протекает в печени. При мышечной работе в них накапливается лактат, который выходит в кровь и попадает в печень, где из него синтезируется глюкоза путем глюконеогенеза. Эта глюкоза выходит в кровь, затем попадает в мышцы где используется в качестве энергетического материала.

Пировиноградная кислота, которая образовалась в результате аэробного гликолиза, подвергается окислительному карбоксилированию с образованием ацетилКоА и НАДН2(2.5 АТФ). Эту реакцию катализирует пируватдегидрогиназный комплекс, который состоит из 3 ферментов и 5 коферментов.

3 фермента:

пируватдекарбоксилаза,липоацетилтрансфераза, липоамиддегидрогиназа.

5 коферментов: Тиаминпирофосфат, который связан с пируватдекарбоксилазой , липоат(липоевая кислота), Коэнзим А, ФАД, НАД.

Источник: https://megaobuchalka.ru/4/339.html

2. Биосинтез глюкозы (глюконеогенез). Возможные предшественники, последовательность реакций. Глюкозолактатный цикл (цикл Кори). Физиологическое значение

Цикл кори и глюкозо-аланиновый цикл физиологическое значение

Схема глюконеогенеза:

В митохондриях:Лактат ↔ПВК → оксалоацетат (для этойр-ии:биотин,СО2,АТФ,пируваткарбоксилаза)→малат .

Малат → (карбоксилаза,+ГТФ,- СО2)ФЭПВК(обход пируваткиназы) ↔фру-1,6-дифосфат (обход фосфофруктокиназы)→ (фосфотаза, -Фн) фру-6ф → (изомераза)глю-6ф (обход гексокиназы) → (глю-6-фосфотаза,-Фн) глюкоза –печень, почки

2 лактата + 6 АТФ →глюкоза.

Цикл Кори(глюкозо-лактатный цикл)

ПЕЧЕНЬ КРОВЬ МЫШЦЫ

Глю → глю → глю

↑ ↓

Гликоген

Лактат ← 4/5 лактата ← 2 лактата

ПВК

АцКоА → ЦТК→ СО2 +Н2О+ АТФ

Значение циклаКори:

– обеспечиваетутилизацию лактата

– предотвращаетнакопление лактата и лактатный ацидоз

3. Цикл кислорода дыхательной цепи. Цитохромоксидаза, строение, биологическая роль

О-цикл (цитозромоксидаза,IVцикл, цикл кислорода). Имеет 4 редокс-центра:2 гема типа а(а и а3),2 атома Сu– CuAи CuB

↓4Н

Цит С → CuA → а → а3 →CuB→ ½ О2 → Н2О2+ Н2О

↑ ↓

2Н+О2 2Н, градиент

Н2О2

Участникиферментативных компанентов определяютпорядок (их потенциал-редокс)

Оксидоредуктазакатализирует конечный этап переносаэлектронов на кислород в процессеокислительного фосфорилирования.Бактериальная форма фермента состоитиз трех частей, эукариотическая из 13.Фермент катализируетвосстановительно-окислительную реакцию- окисляются молекулы цитохрома с,восстанавливается кислород.

В этойреакции потребляется практически веськислород, нужный живым организмам впроцессе дыхания. Каталитический центрфермента содержит гемы и медные комплексы.У эукариотов оксидазы находятся вовнутренней митохондриальной мембране,у прокариотов во внутренней клеточной.

Другие формы оксидазы встречаются вклеточной мембране аэробных бактерий;здесь, к примеру, в качестве электронногодонора используются другие молекулыили же встречаются модифицированныегемы.

4.Физико-химические показатели мочи. Возрастные особенности

органическиевещества мочи:1) белок в норме выделяется менее 0,002 г\л(30-50 мг\сут), если содержание больше –протеинурия 2) уробилин образуется приокислении билирубина в желчных путяхи тонкой кишке 3)при нарушении синтезагема в моче появляются промежуточныепродукты синтеза порфиринового кольцаи продукты распада гемоглобина 4) глюкозапри глюкозурии 5) кетоны 20-50 мг\сут еслибольше кетонурия развивается 6) гемоглобинпри гемоглобинурии 7) мочевина 333-583ммоль\сут 8) мочевая кислота – конечныйпродукт пуриновых оснований1,2-1,7 9) а\кпри фенилкетонурии , при алкаптонурии,при нарушении синтеза мочевины 9)креатинин попадает в мочу путемклубочковой фильтрации 7,1-17,7

Глюкоза– это пороговое вещество и если еебольше в крови чем 11 ммоль/л она появляетсяс мочой. Глюкоза в норме обнаруживаетсятолько в суточном диурезе, в отдельныхпорциях она не обнаруживается; гликозурия– увеличение глюкозы. Почечная ивнепочечная.

Протеинурия– высокое содержание белка в моче. Постепени протеинурия может быть: а) слабовыраженная б) умеренно выраженная в) выраженная.

Слабо выраженная – 156-506мг/сут: при остром и хроническомгломерулонефрите; наследственномнефрите, тубулопатии, интерстициальномнефрите, обструктивной уропатии.

Умеренновыраженная – 500-2000 мг/сут – при: остроми хроническом гломерулонефрите;наследственном нефрите. Выраженная –более 2000 мг/сут – при: нефротическомсиндроме, амилоидозе.

Физиологическиепротеинурии связаны с временнымпоявлением белка в моче и встречаютсяпри: напряжении мышц, спортивныхсоревнованиях, приеме холодной ванны,душа, после эмоций. Функциональнаяпротеинурия – ортостатическаяпротеинурия. Белок Бенс-Джонса –выделяется с мочой при миеломной болезни,макроглобулинемии Вальденстрема..

Ацетонурия.В моче в норме менее 0,01 в сутки, в отдельныхпорциях не обнаруживаются. Суточнаяэкскреция кетоновых тел с мочой 20-50 мг.

Кетонурия – резкое увеличение содержаниякетонов в моче в результате их усиленногообразования и нарушения процессаокисления.

Наблюдается при: сахарномдиабете, голодании, кахексии,гиперинсулинизме, тиреотоксикозах, впослеоперационном периоде, гликогенозахI,II,IVтипов, акромегалии, инфекционныхзаболеваниях, интоксикации.

При обнаружениикрови – гематурия,т.е. при обнаружении эритроцитов.

Микрогематурия –диагностируют только при микроскопическомисследовании осадка мочи.

Макрогематурия –определяется визуально, моча цветамясных помоев.

В норме в мочеопределяется лишь единичные форменныеэлементы (лейкоциты 0-5, эритроциты 0-1).

Почечная гематурия– повышенная проницаемость почечногофильтра или поражение эпителия канальцев,или интерстиция почки.

Внепочечнаянаблюдается при травмах мочевыводящихпутей, например камни, или при нарушениисвертывающей системы крови – гемофилия.

Билет № 15

Источник: https://studfile.net/preview/5910135/page:26/

Биосинтез глюкозы (глюконеогенез): возможные предшественники, последовательность реакций. Глюкозо-лактатный цикл (цикл Кори) и глюкозо-аланиновый цикл: физиологическое значение. Значение и регуляция глюко-неогенеза из аминокислот

Цикл кори и глюкозо-аланиновый цикл физиологическое значение

В клетках организма всегда существует потребность в глюкозе:

1. для эритроцитов глюкоза является единственным источником энергии,

2.нервная ткань потребляет около 120 г глюкозы в сутки и эта величина практически не зависит от интенсивности ее работы. Только в экстремальных ситуациях (длительное голодание) она способна получать энергию из неуглеводных источников,

3. глюкоза играет весомую роль для поддержания необходимых концентраций метаболитов цикла трикарбоновых кислот (в первую очередь оксалоацетата).

Таким образом, при определенных ситуациях – при низком содержании углеводов в пище, голодании, длительной физической работе, т.е. когда глюкоза крови расходуется и наступает гипогликемия, организм должен иметь возможность синтезировать глюкозу и нормализовать ее концентрацию в крови.

Это достигается реакциями глюконеогенеза. По определению, глюконеогенез – это синтез глюкозы из неуглеводных компонентов: лактата, пирувата, глицерола, кетокислот цикла Кребса и других кетокислот, из аминокислот.

Необходимость глюконеогенеза в организме демонстрируют два цикла – глюкозо-лактатный и глюкозо-аланиновый.

Глюкозо-лактатный цикл (цикл Кори) – это циклический процесс, объединяющий реакции глюконеогенеза и реакции анаэробного гликолиза. Глюконеогенез происходит в печени, субстратом для синтеза глюкозы является лактат, поступающий в основном из эритроцитов или мышечной ткани.

В эритроцитах молочная кислота образуется непрерывно, так как для них анаэробный гликолиз является единственным способом образования энергии.

В скелетных мышцах высокое накопление молочной кислоты (лактата) является следствием гликолиза при очень интенсивной, субмаксимальной мощности, работе, при этом внутриклеточный рН снижается до 6,3-6,5. Но даже при работе низкой и средней интенсивности в скелетной мышце всегда образуется некоторое количество лактата.

Убрать молочную кислоту можно только одним способом – превратить ее в пировиноградную кислоту. Однако сама мышечная клетка ни при работе, ни во время отдыха не способна превратить лактат в пируват из-за особенностей изофермента лактатдегидрогеназы-5.

Зато клеточная мембрана высоко проницаема для лактата и он движется по градиенту концентрации наружу. Поэтому во время и после нагрузки (при восстановлении) лактат легко удаляется из мышцы. Это происходит довольно быстро, всего через 0,5-1,5 часа в мышце лактата уже нет. Малая часть молочной кислоты выводится с мочой.

Большая часть лактата крови захватывается гепатоцитами, окисляется в пировиноградную кислоту и вступает на путь глюконеогенеза. Глюкоза, образованная в печени используется самим гепатоцитом или возвращается обратно в мышцы, восстанавливая во время отдыха запасы гликогена. Также она может распределиться по другим органам.

Глюкозо-аланиновый цикл. Целью глюкозо-аланинового цикла также является уборка пирувата, но, кроме этого решается еще одна немаловажная задача – уборка лишнего азота из мышцы.

 Аминокислоты, которые при катаболизме превращаются в пируват или метаболиты цитратного цикла, могут рассматриваться как потенциальные предшественники глюкозы и гликогена и носят название гликогенных.

Например, оксалоацетат, образующийся из аспарагиновой кислоты, является промежуточным продуктом как цитратногр цикла, так и глюконеогенеза. Из всех аминокислот, поступающих в печень, примерно 30% приходится на долю аланина.

Это объясняется тем, что при расщеплении мышечных белков образуются аминокислоты, многие из которых превращаются сразу в пируват или сначала в оксалоацетат, а затем в пируват. Последний превращается в аланин, приобретая аминогруппу от других аминокислот.

Аланин из мышц переносится кровью в печень, где снова преобразуется в пируват, который частично окисляется и частично включается в глюкозонеогенез. При мышечной работе и в покое в миоците распадаются белки и образуемые аминокислоты трансаминируются с α-кетоглутаратом.  Полученный глутамат взаимодействует с пируватом.

Образующийся аланин является транспортной формой азота и пирувата из мышцы в печень. В гепатоците идет обратная реакция трансаминирования, аминогруппа передается на синтез мочевины, пируват используется для синтеза глюкозы. Кроме мышечной работы, глюкозо-аланиновый цикл активируется во время голодания, когда мышечные белки распадаются и многие аминокислоты используются в качестве источника энергии, а их азот необходимо доставить в печень.

Глюконеогенез – это синтез глюкозы из неуглеводных компонентов: лактата, пирувата, глицерола, кетокислот цикла Кребса и других кетокислот, из АК. Все АК, кроме кетогенных лейцина и лизина, способны участвовать в синтезе глюкозы.

Углеродные атомы некоторых из них – глюкогенных – полностью включаются в молекулу глюкозы, некоторых – смешанных – частично.

Кроме получения глюкозы, глюконеогенез обеспечивает и уборку “шлаков” – лактата, постоянно образуемого в эритроцитах или при мышечной работе, и глицерола, являющегося продуктом липолиза в жировой ткани.

Как известно, в гликолизе существуют три необратимые реакции: пируваткиназная (десятая), фосфофруктокиназная (третья) и гексокиназная (первая). В этих реакциях происходит высвобождение энергии для синтеза АТФ.

Поэтому в обратном процессе возникают энергетические барьеры, которые клетка обходит с помощью дополнительных реакций. Глюконеогенез включает все обратимые реакции гликолиза, и особые обходные пути, т.е. он не полностью повторяет реакции окисления глюкозы. Его реакции способны идти во всех тканях, кроме последней глюкозо-6-фосфатазной реакции, которая идет только в печени и почках. Поэтому, строго говоря, глюконеогенез идет только в этих двух органах.

Обход десятой реакции гликолиза. На этом этапе глюконеогенеза работают два ключевых фермента – в митохондриях пируваткарбоксилаза и в цитозоле фосфоенолпируват-карбоксикиназа. В химическом плане обходной путь десятой реакции выглядит достаточно просто: 

Однако дело в том, что пируваткарбоксилаза находится в митохондрии, а фосфоенолпируват-карбоксикиназа – в цитозоле. Дополняет проблему непроницаемость митохондриальной мембраны для оксалоацетата. Зато через мембрану может пройти малат, предшественник оксалоацетата по ЦТК. Поэтому в реальности все выглядит более сложно: 1.

В цитозоле пировиноградная кислота может появиться при окислении молочной кислоты и в реакции трансаминирования аланина. После этого пируват симпортом с ионами Н+, движущимися по протонному градиенту, проникает в митохондрии. В митохондриях пируваткарбоксилаза превращает пировиноградную кислоту в оксалоацетат.

Эта реакция идет в клетке постоянно, являясь анаплеротической (пополняюшей) реакцией ЦТК.

2. Далее оксалоацетат мог бы превратиться в фосфоенолпируват, но для этого сначала он должен попасть в цитозоль. Поэтому происходит реакция восстановления оксалоацетата в малат при участии малатдегидрогеназы.

В результате малат накапливается, выходит в цитозоль и здесь превращается обратно в оксалоацетат. Повернуть малатдегидрогеназную реакцию ЦТК вспять позволяет избыток НАДН в митохондриях.

НАДН поступает из ?-окисления жирных кислот, активируемого в условиях недостаточности глюкозы в гепатоците.

3. В цитоплазме фосфоенолпируват-карбоксикиназа осуществляет превращение оксалоацетата в фосфоенолпируват, для реакции требуется энергия ГТФ. От молекулы отщепляется тот же углерод, что и присоединяется.

Обход третьей реакции гликолиза. Второе препятствие на пути синтеза глюкозы – фосфофруктокиназная реакция – преодолевается с помощью фермента фруктозо-1,6-дифосфатазы. Этот фермент есть в почках, печени, поперечно-полосатых мышцах. Таким образом, эти ткани способны синтезировать фруктозо-6-фосфат и глюкозо-6-фосфат.

Обход первой реакции гликолиза. Последняя реакция катализируется глюкозо-6-фосфатазой. Она имеется только в печени и почках, следовательно, только эти ткани могут продуцировать свободную глюкозу. 

Глюконеогенез, как образование глюкозы из неуглеводных компонентов, необходим: 1. при гипогликемии во время мышечной нагрузки – синтез из молочной кислоты, поступающей из мышц, из глицерола, образующегося при мобилизации жиров;

2. при гипогликемии при голодании – синтез из аминокислот, образующихся при катаболизме белков.

Таким образом, при голодании или физической нагрузке глюконеогенез, идущий в печени, обеспечивает глюкозой все остальные органы (эритроциты, нервная ткань, мышцы и др.

), в которых активен гликолиз и другие процессы, производящие энергию.

Наличие глюкозы в указанных клетках необходимо, чтобы поддержать концентрацию оксалоацетата и обеспечить сгорание ацетил-SКоА (получаемого также из жирных кислот или кетоновых тел) в цикле трикарбоновых кислот.

Регуляция глюконеогенеза. Гормональная активация глюконеогенеза осуществляется глюкокортикоидами, которые увеличивают синтез пируваткарбоксилазы, фосфоенолпируват-карбоксикиназы, фруктозо-1,6-дифосфатазы.

Глюкагон стимулирует те же самые ферменты через аденилатциклазный механизм путем фосфорилирования. Также имеется метаболическая регуляция, при которой аллостерически активируется пируваткарбоксилаза при помощи ацетил-SКоА, фруктозо-1,6-дифосфатаз а при участии АТФ.

Переключение печени с гликолиза на глюконеогенез и обратно происходит с участием инсулина и глюкозагона и осуществляется с помощью:

– аллостерической регуляции активности ферментов;

-ковалентной модификации ферментов путём фосфорилирования/дефосфорилирования;

-индукции/репрессии синтеза ключевых ферментов.

Регуляторные воздействия направлены на ферменты, катализирующие необратимые стадии глюконеогенеза, сочетание которых называют “субстратными”, или “холостыми” циклами.

Суммарное уравнение глюконеогенеза из пирувата:

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).

Источник: http://ifreestore.net/2229/18/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.