Вопрос 26. Аэробный распад глюкозы.
Окисление глюкозы до СО2 и Н2О (аэробный распад). Аэробный распад глюкозы можно выразить суммарным уравнением:
С6Н12О6 + 6 О2 → 6 СО2 + Н2О + 2820 кДж/моль.
Аэробный распад глюкозы. 1-10- реакции аэробного гликолиза; 11 - малат-аспартатный челночный механизм транспорта водорода в митохондрии; 2 (в кружке) - стехиометрический коэффициент.Аэробным гликолизом называют процесс окисления глюкозы до пировиноградной кислоты, протекающий в присутствии кислорода. Все ферменты, катализирующие реакции этого процесса, локализованы в цитозоле клетки.
Вопрос 27.Схема пентозофосфатного цикла:
Биологическая роль пентозофосфатного цикла заключается в образовании рибозо-5-фосфата ( обеспечивает клетки рибозой, необходима для синтеза рибозы) и НАДРН+Н+ - используется преимущественно в процессах биосинтеза. Общее уравнение:
6 Глюкозо-6-фосфат + 12NADP+ +2H2O = 5 Глюкозо-6-фосфат +12NADPH+H+ +12H+ + 6CO2
Вопрос 28. Регуляция углеводного обмена в организме.
Результат регуляции метаболических путей превращения глюкозы - постоянство концентрации глюкозы в крови. Концентрация глюкозы в артериальной крови в течение суток поддерживается на постоянном уровне 60-100 мг/дл (3,3-5,5 ммоль/л). После приёма углеводной пищи уровень глюкозы возрастает в течение примерно 1 ч до 150 мг/дл (∼8 ммоль/л, алиментарная гипергликемия), а затем возвращается к нормальному уровню (примерно через 2 ч).
Регуляция содержания глюкозы в крови в абсорбтивном и постабсорбтивном периодах. Для предотвращения чрезмерного повышения концентрации глюкозы в крови при пищеварении основное значение имеет потребление глюкозы печенью и мышцами, в меньшей мере - жировой тканью. В печени глюкоза откладывается в печени в форме гликогена, остальная часть превращается в жиры и окисляется, обеспечивая синтез АТФ. Ускорение этих процессов инициируется повышением инсулинглюкагонового индекса. Другая часть глюкозы, поступающей из кишечника, попадает в общий кровоток. Примерно 2/3 этого количества поглощается мышцами и жировой тканью. Это обусловлено увеличением проницаемости мембран мышечных и жировых клеток для глюкозы под влиянием высокой концентрации инсулина. Остальная часть глюкозы общего кровотока поглощается другими клетками (инсулинонезависимыми).При нормальном ритме питания и сбалансированном рационе концентрация глюкозы в крови и снабжение глюкозой всех органов поддерживается главным образом за счёт синтеза и распада гликогена. Лишь к концу ночного сна, может несколько увеличиться роль глюконеогенеза, значение которого будет возрастать, если завтрак не состоится и голодание продолжится.
Глюкозооксидазный метод. Фермент глюкозооксидаза катализирует окисление глюкозы до глюконовой кислоты и образование перекиси водорода H2O2:
Фермент пероксидаза в присутствии перекиси водорода окисляет хромогенный краситель типа о-дианизидина, что приводит к образованию окрашенного продукта, интенсивность окраски которого пропорциональна содержанию глюкозы в среде инкубации:
Фотометрию проводят при длине волны 400 нм. Реакция протекает в два этапа. На 1 этапе происходит окисление глюкозы до глюконовой кислоты при участии фермента глюкозооксидазы. Глюкозооксидаза высокоспецифична по отношению к β-D-глюкозе. В водных растворах глюкоза находится в λ-форме (36%)и β-форме (64%). Окисление глюкозы при участии глюкозооксидазы требует превращения λ- в β-форму, которое ускоряется под влиянием фермента мутаротазы.
2 этап, включающий пероксидазную реакцию, является менее специфичным. Многие вещества: мочевая кислота, аскорбиновая кислота, билирубин, гемоглобин, тетрациклины, глутатион — приводят к занижению результатов, вероятно, конкурируя с хромогеном за H2O2. Большая часть мешающих определению веществ может быть удалена из раствора их осаждением.
Глюкозооксидазный метод пригоден для определения глюкозы в спинномозговой жидкости. В моче содержатся высокие концентрации веществ, способных вмешиваться в пероксидазную реакцию, в частности, мочевая кислота, что способствует получению ложноотрицательных результатов. В связи с этим глюкозооксидазный метод следует с осторожностью использовать для определения глюкозы в моче.