Вопрос №55

Анаэробный гликолиз. Примеры, энергетика процесса.

Внекоторых клетках (эритроциты, опухолевые клетки, кардиомиоциты при гипоксии) и органах (мышцы приинтенсивной кратковременной работе) ПВК превращается не в ацетил-КоА, а восстанавливается до лактата (неправильно – анаэробный гликолиз).

При этом энергетический выход составляет 2 АТФ (только субстратное фосфорилирование).

∑Е = 2х2 = 4 – 2 _{(на первом этапе)} = 2 АТФ

За счет 6 реакции не считается, т.к. кофермент используется в 11 реакции.

Вопрос №56

Пути обмена лактата в мышцах и печени.

Вопрос №61

Глюконеогенез из молочной кислоты. Глюкозо-лактатный цикл.

цикл Кори показывает взаимосвязь между гликолизом в мышцах и ГНГ в печени.

1 - обеспечивает утилизацию лактата;

2 - предотвращает накопление лактата и, как следствие этого, опасное снижение рН (лактоацидоз).

Часть пирувата, образованного из лактата, окисляется печенью до СО2 и Н2О. Энергия окисления может использоваться для синтеза АТФ, необходимого для реакций глюконеогенеза.

Цикл Кори:

1. При интенсивной работе в мыщцах образуется лактат

2. Он поступает в кровь и печень

3. В печени из лактат образуется глюкоза в ГНГ

4. Глюкоза поступает в кровь и опять к мышцам

Вопрос №57

Изменения объема глюкозы в печени (синтез и распад гликогена, гликолиз) в зависимости от ритма питания и мышечной активности. Роль гормонов в переключении процессов.

Вопрос №58

Особенности обмена глюкозы в разных органах и клетках: эритроциты, мозг, жировая, печень.

Эритроциты лишены митохондрий, поэтому в качестве энергетического материала они могут использовать только глюкозу. 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 ГЛЮТ-2. Около 90% поступающей глюкозы используется в анаэробном гликолизе, а остальные 10% - в пентозофосфатном пути.

Лактат выходит в плазму крови и используется в других клетках, прежде всего гепатоцитах. АТФ, образующийся в анаэробном гликолизе, обеспечивает работу Nа+, К+-АТФ-азы и поддержание самого гликолиза, требующего затраты АТФ в гексокиназной и фосфофруктокиназной реакциях.

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 NADPH, необходимого для восстановления глутатиона.

Мозг расходует свыше 20% всей энергии потребляемой организмом. Основная доля энергетической потребности мозга удовлетворяется посредством катаболизма глюкозы в ЦТК. Кетоновые тела могут использоваться как энергетический субстрат только при длительном голодании как дополнительный источник энергии. Повышенная утилизация кетоновых тел наблюдается у плода и в раннем детском возрасте, а у взрослых - при стрессе и при сахарном диабете, гипертиреозе, но покрывается не более 20% потребности.

В качестве дополнительного источника энергии могут служить аминокислоты. Распад аминокислот осуществляется путем метаболизма, которую называют шунтом гамма-аминомаслянной кислоты (ГАМК). В случае увеличения расхода энергии и дефицита глюкозы увеличивается содержание ГАМК, которая является тормозным медиатором для нейронов и снижает функциональную активность в определенных структурах мозга. Этот процесс может рассматривается как регуляция по механизму отрицательной обратной связи: высокая церебральная активность, вызывает дефицит глюкозы, который запускает шунт ГАМК, в результате чего накапливается ГАМК, тормозящая активность нейронов. В норме использование шунта ограничено.

Особенность энергообмена головного мозга заключается в том, что он практически не содержит запасов веществ используемых в качестве энергетического субстрата и постоянно нуждается в их поступлении через мозговой кровоток.

Синтез жиров в печени происходит в основном из продуктов катаболизма глюкозы. После еды образующийся в результате гликолиза избыток ацетил-КоА активно используется для синтеза жирных кислот (1). Глицерол-3-фосфат образуется двумя путями (2, 3). Синтез ТАГ происходит через образование фосфатидной кислоты (4), при дефосфорилировании которой образуется ДАГ (5). Следующая реакция ацилирования превращает его в ТАГ (6). ТАГ в составе ЛПОНП секретируются в кровь