ОБМЕН УГЛЕВОДОВ Вопросы:

ОБМЕН УГЛЕВОДОВ
Вопросы:
1.
2.
3.
4.
5.
Превращение углеводов в ЖКТ
Гликогенолиз
Внутриклеточные превращения глюкозы
Роль печени в обмене глюкозы
Регуляция обмена глюкозы
Биохимические процессы
углеводного обмена
Катаболизм углеводов:
переваривание,
распад гликогена
(гликогенолиз),
внутриклеточное
окисление глюкозы:
- гликолиз,
- аэробное окисление,
- пентозофосфатный
путь.
Анаболизм углеводов:
• биосинтез гликогена,
•
биосинтез глюкозы
(глюконеогенез)
1. Превращение углеводов в ЖКТ
Крахмал пищи
Полостное
переваривание
амилаза слюны
Олигосахара
(декстрины)
амилаза панкреатическая
Дисахариды
Пристеночное
переваривание
дисахаридазы тонкого
кишечника
Глюкоза
2. Гликогенолиз
•
Гликоген – запасная форма глюкозы в организме человека.
Накапливается в печени до 20% и в мышцах до 2%.
Гликоген
Фосфоролиз
Гидролиз
(м ы ш ц ы)
(п е ч е н ь)
Н3РО4
Глюкозо-1фосфат
Н2О
Глюкоза
3. Внутриклеточные превращения
глюкозы
Гл икоген
Глюкоза
Глюкоза-1-фосфат
Глюкоза + фосфат
АТФ
ПВК
лактат
3-ФГА
Ацетил -КоА
Пентозофосфатный
путь
НАДФН2
Цикл
Кребса
Рибозо-5-фосфат
СО2
АТФ
Н2О
Гликолиз - анаэробное окисление глюкозы
•
1стадия
1) Фосфорилирование
глюкозы за счет молекулы АТФ:
глюкоза + АТФ  глюкоза -6- фосфат + АДФ
глюкокиназа
2) Образование изомера фруктоза -6- фосфат
глюкоза -6- фосфат  фруктоза -6- фосфат
изомераза
3) Фосфорилирование за счет АТФ:
фруктоза -6- фосфат + АТФ фруктоза 1,6- дифосфат + АДФ
фосфофруктокиназа
4) Расщепление
фруктоза 1,6- дифосфат  2 фосфоглицериновый
альдегид
лиаза
Итог 1 стадии: тратится 2 молекулы АТФ и образуется 2 молекулы 2-ФГА
2 стадия гликолиза
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
1) Фосфорилирование: дегидрогеназа
ФГА + Н3РО4 + НАД  1, 3 дифосфоглицерат + НАДН2
2) Субстратный синтез АТФ: трансфераза
1, 3 дифосфоглицерат + АДФ 3-ФГК + АТФ
3) Изомеризация: изомераза
3-ФГК  2- ФГК
4)Субстратный синтез АТФ: киназа
2-ФГК +АДФ  ПВК + АТФ
5)Образование лактата (молочной кислоты)
ПВК + НАДН2  Молочная кислота (лактат) + НАД
Лактатдегидрогиназа
Итог 2 стадии: образуется 4 молекулы АТФ с учетом того, что в
первой стадии образовалось 2 молекулы ФГА.
Конечным продуктом анаэробного окисления глюкозы является
молочная кислота.
• Суммарная реакция гликолиза:
Глюкоза

2 лактат + 2АТФ
Этапы аэробного окисления глюкозы
1.) Глюкоза
2 ПВК (по пути гликолиза)
2.) Пируватдегидрогеназный комплекс
СН3–СО–СООН + НSКоА + НАД 
СО2 + СН3СО–S-КоА + НАДН2
3.) Цикл Кребса
Энергетический эффект:1) 2 АТФ+6 АТФ=8АТФ
2) 3 АТФх2=6 АТФ
3) 12 АТФх2=24 АТФ
Всего: 38 АТФ
Пентозофосфатный путь
Распад глюкозы по этому пути в большей
степени наблюдается в жировой ткани,
печени, ткани молочной железы,
надпочечниках, костном мозге. Низкая
активность отмечается в мышечной ткани.
Биологическое значение связано с
образованием НАДФН2 и рибозо-5-фосфат,
которые используются в процессах
биосинтеза. Кроме этого НАФН2 играет
большую роль в процессах обезвреживания
токсинов в печени.
Гликогеногенез
Биосинтез гликогена
• Особенно активно протекает в
скелетных мышцах и печени.
Синтез катализирует фермент
гликогенсинтетаза . Начинается
с образования
уридиндифосфатглюкозы
• (УДФ-глюкозы):
• Глюкоза-1-фосфат + УТФ
 УДФ -глюкоза +ФФ
•
Фермент переносит остаток
глюкозы с УДФ-глюкозы на
конец растущей цепи гликогена.
•
Второй фермент (ветвящий)
переносит готовые фрагменты
гликогена на боковые цепи.
Глюконеогенез
Биосинтез глюкозы
•
Глюконеогенез - процесс образования глюкозы
из неуглеводных источников: аминокислот,
глицерина, кислот цикла Кребса или молочной
кислоты.
• Аминокислоты сначала превращаются в ПВК и в
ЩУК, а потом по пути обратному гликолизу в глюкозу,
кроме 4 реакций, которые являются необратимыми.
Глюконеогенез - регулируемый процесс, на скорость
которого оказывают влияние гормоны. Инсулин
тормозит его, а кортикостероиды стимулируют этот
процесс.
Роль печени в обмене глюкозы
• Норма глюкозы в крови : 3,3-5,5мМ/л (80-120мг%).
• Главная роль в поддержании уровня глюкозы в крови
принадлежит печени.
• Гипогликемия - понижение глюкозы в крови
• При сильной гипогликемии (менее40мг%) может наступить
потеря сознания - гипогликемический шок.
• Причины гипогликемии :
• голодание, длительная физическая нагрузка, большие
количества алкоголя, избыток гормона инсулина (инъекции при
диабете), гипоксия
• Гипергликемия – повышение уровня глюкозы в крови.
Причины гипергликемии:
после еды в течение 2-3 часов,
при скоростной мышечной работе в течение 10-15 мин,
при эмоциональном подъеме.
Регуляция уровня глюкозы в крови
активация
торможение
кортикостероиды
глюконеогенез
гликогенолиз
пищеварение
адренали
н
инсули
н
Синтез
гликогена
Глюкоза
крови
Синтез жира
глюкагон
Синтез амк
Окисление