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.
Итак, по порядку:
При дефиците кислорода у миоцитов (при высокой физической нагрузке, например), пируват идёт не в ЦТК, а превращается в лактат – уже известный нам анаэробный гликолиз. Чтобы предотвратить лактоацидоз, лактату необходимо эвакуироваться из клетки.
На поверхности миоцита есть особый белок – монокарбоксилатный транспортёр, который транспортирует лактат из клетки в кровоток. Это происходит довольно быстро, примерно за час лактат удаляется из мышечной ткани.
Из кровотока лактат захватывается клетками печени, которые тоже имеют на своей поверхности монокарбоксилатный транспортёр (вау), лактат преобразуется в пируват, а тот – в глюкозу. То есть происходит процесс глюконеогенеза.
Далее эта глюкоза попадает в кровоток и потребляется скелетными мышцами для генерации молекул АТФ.
Цикл замкнулся.
Значение Цикла Кори:
1)Утилизация лактата из мышечной ткани для предотвращения лактоацидоза
2)При длительных нагрузках и недостатке кислорода, продолжать получение энергии в виде двух молекул АТФ для продолжения работы.
Поддержи меня: 5469 3900 1275 3412
ГЛЮКОЗО-АЛАНИНОВЫЙ ЦИКЛ, ЕГО ЗНАЧЕНИЕ ПРИ ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТЕ И ГОЛОДАНИИ
Функции Глюкозо-аланинового цикла или Цикла Кэхилла:
1)Утилизация токсичных азотных отходов из мышцы в печень
2)Получение небольшого количества глюкозы (по сравнению с циклом Кори)
Во время интенсивной мышечной работы (на самом деле и при голодании) в миоците распадаются белки, при этом вполне ожидаемо
образуются аминокислоты.
Аминокислоты подвергаются окислительному дезаминированию с образованием аммиака (аминокислоты обычно - валин, изолейцин, лейцин).
Аммиак очень опасен, поэтому необходимо как-то его обезвредить. В мышцах ферментов для утилизации аммиака нет, зато печень в этом специалист.
Для этого нам необходимо доставить аммиак в печень, и делать мы это будем через аланин. Вопрос – как?
При гликолизе в мышце образуется пируват, который вступает в реакцию трансаминирования с глутаматом, т.е. происходит перенос аминогруппы с глутамата на пируват. Фермент – аланинаминотрансфераза (АЛТ). При этом глутамат превратился в α-Кетоглутарат, а пируват – в аланин.
Поддержи меня: 5469 3900 1275 3412
Аланин является транспортной формой аминного (аминокислотного) азота и пирувата из мышцы в печень.
В гепатоците уже идёт обратная реакция трансаминирования, и аминогруппа через глутамат передаётся на синтез мочевины, а пируват, конечно, используется для синтеза глюкозы в процессах глюконеогенеза.
ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА ГЛЮКОЗЫ В ПЕЧЕНИ, МОЗГЕ, СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦАХ, ЖИРОВОЙ ТКАНИ, ЭРИТРОЦИТАХ
МЕТАБОЛИЗМ ГЛЮКОЗЫ В ПЕЧЕНИ
Основная роль печени в углеводном обмене – обеспечение постоянства концентрации глюкозы в крови. Это обеспечивается регуляцией между синтезом и распадом гликогена, активно депонируемого в печени. Синтез гликогена из глюкозы обеспечивает (в норме) временный резерв углеводов, необходимый для поддержания концентрации глюкозы в крови
– это происходит при гипергликемии.
Когда же наступает ужасный момент (вы не поели) и возникает гипогликемия (пониженная концентрация глюкозы в крови), происходит распад гликогена до глюкозы, и только печень может образовать глюкозу и выпустить её обратно в кровоток, чтобы контролировать концентрацию глюкозы в крови, ведь только у неё есть фермент глюкозо-6-фосфатаза, который превращает глюкозо-6-фосфат в глюкозу.
МЕТАБОЛИЗМ ГЛЮКОЗЫ В МОЗГЕ
Основной субстрат для питания клеток мозга – это глюкоза. Только глюкоза проникает через гематоэнцефалический барьер с помощью не требующей энергии системы облегченного транспорта, которая при физиологической концентрации глюкозы в крови ускоряет ее проникновение, по сравнению с другими гексозами, примерно в 16 раз.
В связи с ее быстрым поступлением в головной мозг глюкоза в физиологических условиях является практически почти единственным субстратом. Однако в головной мозг могут диффундировать и транспортироваться через гематоэнцефалический барьер также и кетоновые тела, обеспечивающие увеличение резерва топлива для мозга при повышении
Поддержи меня: 5469 3900 1275 3412
содержания в крови бета-гидроксибутирата, ацетоацетата и других кетонов при таких состояниях, как голодание, высокое содержание жиров в пище или кетоацидоз. Во время голодания выработка глюкозы печенью, действительно, может уменьшиться ниже уровня, необходимого для удовлетворения потребностей мозга в субстрате; в таких случаях утилизация кетонов может обеспечить мозгу до 30% топлива, необходимого для окислительного метаболизма.
Гипогликемия лишает головной мозг субстрата, необходимого для дыхания, и можно было бы полагать, что она нарушает церебральный метаболизм, снижая, как и гипоксия, снабжение головного мозга энергией. Это оказалось справедливым для очень тяжелой или продолжительной гипогликемии.
Однако при менее серьезном или преходящем ограничении поступления глюкозы функции и метаболизм головного мозга угнетаются прежде, чем можно обнаружить уменьшение уровня АТФ в ткани мозга.
Вскоре после открытия инсулина стало ясно, что гипогликемическая кома может длиться примерно в течение часа, не приводя к каким-либо остаточным неврологическим последствиям пли структурным поражениям головного мозга.
МЕТАБОЛИЗМ ГЛЮКОЗЫ В МЫШЦАХ
При работе умеренной интенсивности мышца может покрывать свои энергетические затраты за счет аэробного распада глюкозы. Однако при больших нагрузках, когда возможность снабжения кислородом отстает от потребности в нем, мышца вынуждена использовать гликолитический путь снабжения энергией. При интенсивной мышечной работе скорость расщепления гликогена или глюкозы с образованием молочной кислоты увеличивается в сотни раз. Соответственно содержание молочной кислоты в мышечной ткани может повышаться до 1,0–1,2 г/кг и более. С током крови значительное количество молочной кислоты поступает в печень (Цикл Кори), где ресинтезируется в глюкозу и гликоген(глюконеогенез) за счет энергии окислительных процессов.
Что ещё хочу заметить: мышцы, хоть и менее активно, в отличии от печени, но всё же запасают гликоген. От печени их отличает то, что распад этого гликогена идёт только на покрытие собственных нужд, в то время как печень регулирует уровень глюкозы в крови во всём организме.
Поддержи меня: 5469 3900 1275 3412
МЕТАБОЛИЗМ ГЛЮКОЗЫ В ЖИРОВОЙ ТКАНИ
В адипоцитах для обеспечения реакций синтеза жира распад глюкозы идёт по двум путям: гликолиз, обеспечивающий образование глицерол-3-фосфата и ацетил-КоА, и пентозофосфатный путь, окислительные реакции которого обеспечивают образование НАДФН, служащего донором водорода в реакциях синтеза жирных кислот.
МЕТАБОЛИЗМ ГЛЮКОЗЫ В ЭРИТРОЦИТАХ
Единственный источник энергии для эритроцитов – глюкоза. В эритроцитах катаболизм глюкозы обеспечивает сохранение структуры и функции гемоглобина, целостность мембран и образование энергии для работы ионных насосов. Глюкоза поступает в эритроциты путём облегчённой диффузии с помощью ГлюТ2.
И так как в эритроцитах нет митохондрий, гликолиз так может протекать только анаэробный, т.е. с образованием лактата. Лактат выходит в кровяное русло и используется в других клетках, прежде всего в гепатоцитах (цикл Кори).
Важная особенность анаэробного гликолиза в эритроцитах по сравнению с другими клетками - присутствие в них фермента бисфосфоглицератмутазы. Бисфосфоглицератмутаза катализирует образование 2,3-бисфосфоглицерата из 1,3- бисфосфоглицерата.
Образующийся только в эритроцитах 2,3-бисфосфоглицерат служит важным аллостерическим регулятором связывания кислорода гемоглобином. Глюкоза в эритроцитах используется и в пентозофосфатном пути, окислительный этап которого обеспечивает образование кофермента НАДФН, необходимого для восстановления глутатиона.
Поддержи меня: 5469 3900 1275 3412
ДОРОГИЕ ДРУЗЬЯ ВСЁ!
Напоминаю, что все прекрасные иллюстрации – дело рук Светы Логуновой https://vk.com/ssvv201
Курина Таня, 2.2.15
Инст - @tanissimoo,
Вк - https://vk.com/tanissimooo
РНИМУ им.Пирогова
Поддержи меня: 5469 3900 1275 3412