Сделай Сам Свою Работу на 5

Синтез и распад гликогена

Синтез гликогена (смотри схему) происходит с участием нескольких ферментов: гексоки­назы, фосфоглюкомутазы (ФГМ) (переводит глюкозо-6-фосфат в глюкозо-1-фос­фат), уридилтрансферазы (образует УДФ-глюкозу), гликогенсинтазы (переносит глюкозу с УДФ-глюкозы на имеющуюся молекулу гликогена и присоединяет ее 1,4-гликозидной связью). Связь 1,6-гликозидная образуется под действием ветвящего фермента. Таким образом, чтобы удлинить молекулу гликогена на одно звено глюкозы необходимо затратить 2 макроэрга (АТФ и УТФ).

 

 


 

Распад гликогена происходит двумя путями:

1. Гидролитический путь идет в лизосомах клеток под действием g -амилазы при участии воды без образования промежуточных продуктов.

2. Фосфоролитический путь (фосфоролиз) идет в цитоплазме под действием фосфорной кислоты с образованием промежуточных продуктов и катализи­руется несколькими ферментами.

Оба способа расщепления гликогена приводят к образованию глюкозы. В мышцах фосфоролиз заканчивается на глюкозо-6-фосфате, так как в них нет глюкозо-6-фосфатазы. Таким образом, только печень, а не мышца является источником глюкозы для крови.

Ключевыми ферментами синтеза гликогена являются: гексокиназа и гли­когенсинтаза, распада гликогена - фосфорилаза и глюкозо-6-фосфатаза. Синтез гликогена усиливается инсулином, распад стимулируется катехола­минами, глюкагоном, глюкокортикостероидами, цАМФ и Са2+.

 

Гликолиз. Значение. Регуляция.

Гликолиз - это расщепление глюкозы до молочной кислоты в анаэробных условиях. Гликолиз, проходящий в аэробных условиях, называют аэробным.

Гликолиз состоит из двух стадий: подготовительной и главной.

В подготовительной стадии глюкоза расщепляется с образованием диоксиацентонфосфата (ДОАФ) и 3-фосфоглицеринового альдегида (3-ФГА), при этом расходу­ются 2 молекулы АТФ.

 


 

В главной стадии фосфотриозы превращаются в лактат (молочную кислоту), при этом образуются 4 молекулы АТФ. Синтез АТФ в гликолизе происходит путем субстратного фосфорилирования.



 

Таким образом, анаэробное окисление глюкозы приводит к образованию 2 молекул лактата и 2 молекул АТФ.

Ключевыми ферментами гликолиза являются: гексокиназа (начальный фермент), фосфофруктокиназа (лимитирующий фермент), пируваткиназа. АТФ и цитрат ингибируют фосфофрукто­киназу, АДФ - активирует.

Достоинства гликолиза:

- быстрый процесс;

- анаэробный.

Недостатки гликолиза:

- малоэффективный процесс;

- продуктом гликолиза является лактат, накопление которого в клет­ках и в крови вызывает метаболический ацидоз.

Гликогенолиз - это анаэробное окисление гликогена с образованием мо­лочной кислоты. Окисление каждой отщепленной от гликогена моле­кулы глюкозы приводит к образованию 3 молекул АТФ. Ключевыми фер­ментами гликогенолиза являются: фосфорилаза, фосфофруктокиназа и пируваткиназа. Гликогенолиз усиливается катехоламинами, глюкагоном, цАМФ, Са2+.

Глюконеогенез. Значение. Регуляция

Глюконеогенез - это синтез глюкозы из неуглеводных предшественников (лактата, пирувата, оксалоацетата, глицерина, аминокислот). По направлению реакций глюконеогенез (ГНГ) напоминает гликолиз наоборот. Однако ГНГ не является простым обращением гликолиза, так как в нем три фермента (гексокиназа, фосфофруктокиназа, пируваткиназа) катализируют необрати­мые реакции и поэтому в глюконеогенезе работать не могут. Они заменяются на другие ферменты. Так, пируватки­наза заменяется двумя ферментами пируваткарбоксилазой и фос­фоенолпируваткарбоксикиназой (ФЕПКК); фосфофруктокиназа - фрук­тозо-1,6-дифосфатазой; гексокиназа - глюкозо-6-фосфатазой.

На образование 1 молекулы глюкозы расходуется 6 макроэргов (4 АТФ и 2 ГТФ). ГНГ локализован в цитоплазме гепатоцитов печени, в клетках коры почек и тонкого кишечника. Около 90% лактата, используемого в глюконеогенезе, поступает в печень, 10% - в почки и тонкий кишечник.

Значение глюконеогенеза

1. Является важным источником глюкозы в организме;

2. Удаляет большую часть лактата из клеток и тканей, работаю­щих в анаэробных условиях, что предохраняет их от метаболического аци­доза. ГНГ особенно важен после интенсивной мышечной работы, когда накапливается лактат. 20-30% лактата может окисляться до СО2 и Н2О в самой мышце, 70-80% используется в ГНГ на образование глюкозы. Так как в мышце нет ГНГ, лактат из нее поступает в кровь, затем в печень, где превра­щается в глюкозу, которая кровью разносится всем органам и тканям, в том числе и мышцам. Таким образом, между печенью и мыщцей существует взаимосвязь, так называемый цикл Кори (глюкозо-лактатный цикл).

Регуляция глюконеогенеза

Ключевыми ферментами ГНГ являются: пируваткарбоксилаза, ФЕПКК, фрук­тозо-1,6-дифосфатаза, глюкозо-6-фосфатаза.

ГНГ усиливают: глюкагон, катехоламины, глюкокортикостероиды, ацетил-КоА, АТФ, цАМФ, Са2+. Тормозят глюконеогенез: инсулин, АДФ, этанол.

Источники глюкозо-6-фосфата: 1) во всех клетках образуется из глюкозы в ходе гексокиназной реакции; 2) в печени и мышцах образуется в ходе фос­форолиза из гликогена; 3) в печени, мышцах, тонком кишечнике - в резуль­тате ГНГ; 4) в печени - в результате унификации моносахаридов.

Пути использования глюкозо-6-фосфата: 1) синтез гликогена; 2) окис-ление до лактата в анаэробных условиях и до СО2 и Н2О в аэробных; 3) окисление в пентозофосфатном пути; 4) превращение в глюкозу (в печени, тонком ки­шечнике и коре почек).



©2015- 2018 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.