45. Пути превращения углеводов. Реакции гликолиза и его регуляция.

Ответ. Полисахариды, потребляемые организмом в результате метаболизма, поступают частично с пищей (амилоза + амилопектин= крахмал), частично имеют эндогенное происхождение (гликоген).Суточная потребность организма в углеводах-400-500 г. Источник-мучные изделия, крупы, злаки, фрукты и мед.На начальных этапах происходит расщепление полисахаридов до олиго-и моносахаридов под воздействием ряда ферментов (амилаза, мальтаза, изомальтаза и некоторые другие).Переваривание начинается в тонком кишечнике под воздействием фермента АМИЛАЗЫ поджелудочной железы:крахмал (АМИЛОЗА) --> МАЛЬТОЗА -->ГЛЮКОЗА. В конечном итоге образуется глюкоза из всех вышеперечисленных полисахаридов. Образовавшаяся глюкоза претерпевает превращения по нескольким направлениям. Гликолиз протекает в гиалоплазме клетки.  Гликолиз условно можно разбить на два этапа. В первом этапе происходит затрата энергии, второй этап, наоборот, характеризуется накоплением энергии в форме молекул АТФ. Первой ферментативной реакцией гликолиза является фосфорилирование глюкозы.

Второй реакцией.

Третья реакция .

Четвертую реакцию .

Пятая реакция - это реакция изомеризации триозофосфатов.

В результате шестой реакции .

Седьмая реакция .

Восьмая реакция .

Девятая реакция.

Десятая реакция.

В результате одиннадцатой реакции происходит восстановление пировиноградной кислоты и образуется молочная кислота.

Образование лактата является завершающей стадией анаэробного гликолиза. Энергетический баланс – 2 молекулы АТФ (4 молекулы образуется, 2 - потребляется). Гликолиз регулируется двумя основными путями. Аллостерическая регуляция: период действия кратковременный — от нескольких минут до часов. Осуществляется с помощью аллостерических регуляторов — молекул, связывающихся с ферментами гликолиза и активирующих/выключающих их. Гормональная регуляция: период действия как кратковременный, так и длительный — от нескольких часов до нескольких дней. Гормоны, связываясь с рецепторами, вызывают фосфорилирование/дефосфорилирование ключевых регуляторных ферментов, а также повышают частоту транскрипции и трансляции этих же ферментов гликолиза. Таким образом достигается 10–20-кратное увеличение скорости реакций.

46. Пентозофосфатный путь и его значение.

Ответ. Окислительный этап

Энергет выход 6АТФ

Неокислительный этап

Поставляет восстановленный НАДФН, необходимый для биосинтеза жирных кислот, холестерина и т.д. Образовавшийся НАДФН используется в цитозоле на восстановительные синтезы и, как правило, не участвует в окислительном фосфорилировании, протекающем в митохондриях. Другая функция пентозофосфатного цикла заключается в том, что он поставляет пентозофосфаты для синтеза нуклеиновых кислот и многих коферментов. 

47. Путь Энтнера-Дудорова.

Ответ. Путь Энтнера-Дудорова, или КДФГ-путь (2-кето-3-дезокси-6-фосфоглюконату), — путь окисления глюкозы, приводящий к образованию из одной молекулы глюкозы двух молекул пирувата, 1 АТФ и 2 восстановленных пиридиновых нуклеотида (1 — НАДН и 1 — НАДФН).

Глюкоза Глюкозо-6-фосфат 6-фосфоглюконо-𝛅-лактон 6-фосфоглюконат 2-кето-3-дезокси-6-фосфоглюконат Пируват + Глицеральдегид-3-фосфат Пируват.

48. Работа пируватдегидрогеназного комплекса.

Ответ. Суммарное уравнение отражает окислительное декарбоксилирование пирувата, восстановление НАД до НАДН и образование ацетил-SKoA. Превращение состоит из пяти последовательных реакций, осуществляется мультиферментным комплексом, прикрепленным к внутренней митохондриальной мембране со стороны матрикса. В составе комплекса насчитывают 3 фермента и 5 коферментов: Пируватдегидрогеназа (Е1, ПВК-дегидрогеназа), ее коферментом является тиаминдифосфат (ТДФ), катализирует 1-ю реакцию. Дигидролипоат-ацетилтрансфераза (Е2), ее коферментом является липоевая кислота, катализирует 2-ю и 3-ю реакции. Дигидролипоат-дегидрогеназа (Е3), кофермент – ФАД, катализирует 4-ю и 5-ю реакции. Помимо указанных коферментов, которые прочно связаны с соответствующими ферментами, в работе комплекса принимают участие коэнзим А и НАД. Суть первых трех реакций сводится к декарбоксилированию пирувата (катализируется пируватдегидрогеназой, Е1), окислению полученного гидроксиэтила до ацетила и переносу ацетила на коэнзим А (катализируется дигидролипоат-ацетилтрансферазой, Е2).

Оставшиеся 2 реакции необходимы для возвращения липоевой кислоты и ФАД в окисленное состояние (катализируются дигидролипоат-дегидрогеназой, Е3). При этом образуется НАДН.