- •Углеводы.
- •Основные вопросы лекции:
- •Углеводы (сахара) – одна из наиболее важных и распространенных групп
- •Практическое значение углеводов
- •Углеводы (сахара, сахариды). Окончание - «оза»
- •Углеводы могут существовать в виде различных стереоизомеров
- •Классификация углеводов.
- •Моносахариды не могут быть гидролизованы до более простых форм
- •Пентозы (С5)
- •Гексозы ( С6 )
- •Олигосахариды (дисахариды).
- •Полисахариды - полимерные углеводы, построены из моносахаридных остатков, соединенных
- •Полисахариды
- •Крахмал
- •Гликоген (животный крахмал) является основной формой хранения глюкозы в животных клетках.
- •Целлюлоза (клетчатка) - полимер β–D-глюкозы, составная часть клеточных оболочек растений.
- •Целлюлоза (клетчатка).
- •Гетерополисахариды характеризуются наличием повторяющихся дисахаридных остатков.
- •Пектины растений
- •Хитин –
- •Углеводы – основные компоненты нашего рациона
- •Переваривание углеводов
- •Гидролиз дисахаридов до моносахаридов
- •Механизмы усвоения моносахаридов.
- •Нарушения переваривания и всасывания углеводов
- •Нарушения переваривания и всасывания углеводов
- •Транспорт глюкозы из крови в клетки.
- •Типы ГЛЮТ
- •Судьба глюкозы в организме.
- •Метаболизм глюкозы в клетках начинается с фосфорилирования.
- •В фосфорилировании глюкозы участвуют ферменты: гексокиназа или глюкокиназа.
- •Реакции превращения глюкозо-6 фосфата в клетке
- •3метаболических процесса,
- •Гликолиз («сладкий распад»),
- •Гликолиз - специфический путь катаболизма глюкозы,
- •Реакции гликолиза
- •Реакции гликолиза
- •Второй этап гликолиза – это освобождение энергии, содержащейся в ГАФ, и запасание ее
- •Реакции гликолиза
- •Реакции гликолиза
- •Энергетический итог гликолиза
- •Основное биологическое назначение катаболизма глюкозы заключается в использовании энергии, освобождающейся в этом процессе
- •Аэробный катаболизм глюкозы до СО2 и Н2О происходит
- •Анаболическое значение катаболизма глюкозы.
- •Анаэробный гликолиз протекает с образованием молочной кислоты (лактата)
- •Анаэробный гликолиз по сравнению с аэробным менее эффективен.
- •Процесс циклического восстановления и окисления НАД в реакциях анаэробного окисления глюкозы получил название
- •Переключение между аэробным и анаэробным окислением глюкозы происходит автоматически.
- •Анаэробный гликолиз - единственный процесс в организме, продуцирующий энергию без О2 (важно при
- •Накопление лактата в клетке, межклеточном пространстве, крови снижает уровень рН и приводит к
- •Образование лактата является метаболическим тупиком!
- •Глюкозо - лактатный цикл Кори
- •Благодарю за внимание!
В фосфорилировании глюкозы участвуют ферменты: гексокиназа или глюкокиназа.
Ферменты отличаются:
-константой Михаэлиса (Кm),
-сродством к глюкозе.
Гексокиназа:
-низкая Кm ( < 0,1 ммоль/л )
-высокое сродство к глюкозе
Мозг, эритроциты и другие клетки могут использовать глюкозу в постабсортивный период и при голодании.
Глюкокиназа:
-высокая Кm ( > 10 ммоль/л )
-низкое сродство к глюкозе Печень активно использует глюкозу
только в абсортивный период!
Реакции превращения глюкозо-6 фосфата в клетке
часть глюкозы используется для синтеза АТФ.
часть глюкозы запасается в виде гликогена.
в печени и жировой ткани глюкоза перенаправляется на синтез ТАГ и ХС.
часть глюкозы идет на образование рибозо-5-фосфат и НАДФН.
часть глюкозы используется для синтеза ГАГ.
3метаболических процесса,
вкоторых может окисляться глюкоза с образованием
Анаэробный гликолиз – образование
из глюкозы 2 молекул лактата без участия О2 и ЦПЭ.
Энергетический выход - 2 АТФ.
Аэробный гликолиз – превращение глюкозы в 2 молекулы ПВК. Происходит в аэробных условиях. Энергетический выход - 8 АТФ.
Аэробный катаболизм глюкозы до СО2
иН2О - включает аэробный гликолиз
ипоследующее окисление 2 ПВК
вобщем пути катаболизма. Энергетический выход - 38 АТФ.
Гликолиз («сладкий распад»),
гексозо - бифосфатный путь (ГБФ - путь) путь Эмбдена – Мейергофа - Парнаса
Процесс познавался в течении 50 лет (1890 - 1940).
Превращение глюкозы происходит
в цитозоле клетки и включает 10 (11) ферментативных реакций.
В последовательности реакций можно выделить 2 этапа:
1. Подготовительный
происходит затрата АТФ, активация глюкозы и образование фосфотриоз
(ГАФ и ДАФ)
2.Превращение 2 ГАФ
собразованием АТФ.
Гликолиз - специфический путь катаболизма глюкозы,
врезультате которого происходит расщепление глюкозы
собразованием 2 молекул пирувата (аэробный гликолиз)
или 2 молекул лактата (анаэробный гликолиз)
Реакции гликолиза:
1. Фосфорилирование глюкозы. Фермент гексокиназа (глюкокиназа)
Ингибитор - глюкозо-6-ф, АТФ.
Активатор- адреналин.
2. Реакция изомеризации
Фермент фосфогексозоизомераза осуществляет
альдо–кето- изомеризацию гексоз.
Реакции гликолиза
3.Фосфорилирование фруктозо-6-ф Фермент – фосфофруктокиназа
(аллостерический фермент,
определяет скорость гликолиза).
Активируется АМФ, ингибируется глюкагоном, АТФ, НАДН2,цитратом.
4. Фруктозо-1,6-дифосфат «разрезается» пополам
альдолазой с образованием 2-х фосфорилированных триоз: диоксиацетонфосфат (ДАФ), глицеральдегидфосфат (ГАФ).
Реакции гликолиза
5. Переход ДАФ в ГАФ при участии триозофосфатизомеразы.
Равновесие реакции сдвинуто в пользу ДАФ, его доля составляет 97%.
Реакция определяет судьбу глюкозы:
- при нехватке АТФ ДАФ превращается в ГАФ,
-при достатке АТФ ГАФ изомеризуется в ДАФ
иидет на синтез жиров.
Характеристика подготовительного этапа:
Глюкокиназа (1). |
Затрачивается 1 АТФ |
Фосфоглюкоизомераза (2) |
|
Фосфофруктокиназа (3) |
Затрачивается 1 АТФ |
Альдолаза (4) |
|
Фосфотриозоизомераза(5) |
Итого: |
|
1 глюкозо-6- |
2 ГАФ (- 2 АТФ ) |
Второй этап гликолиза – это освобождение энергии, содержащейся в ГАФ, и запасание ее в форме АТФ.
6. Окисление ГАФ и присоединение Н3РО4 приводит к образованию макроэргического соединения
1,3 - дифосфоглицериновой кислоты (1,3- ФГК) и 2 НАДН2.
7.Реакция субстратного фосфорилирования
уточняет источник энергии для получения макроэргической связи в АТФ (от субстрата реакции)
Реакции гликолиза
8. Осуществляется перенос фосфатного остатка в ФГК из положения 3 в положение 2.
9. Енолаза отщепляет от 2–ФГК Н2О с образованием
макроэргической связи в фосфоенолпирувате.
Реакции гликолиза
10.Перенос пируваткиназой макроэргического фосфата на АДФ
(субстратное фосфорилирование)
и образование пирувата (ПВК). |
|
Изомеризация енольной формы |
ПВК |
в кетоформу происходит неферментативно. |
|
Характеристика этапа:Глицеральдегиддегидрогеназа (6) – 2 НАД-Н2Фосфоглицераткиназа (7) – образование 2 АТФФосфоглицератмутаза (8)
Енолаза (9)
Пируваткиназа (10) – образование 2 АТФ
2 ГАФ 2 ПВК + 2 НАД-Н2 + 4 АТФ