09-12-Углеводы-big
.pdfКафедрабиохимииГомГМУ,2012 |
08.03.2012 |
Адреналин |
|
Глюкагон |
||
αR |
|
βR |
|
R |
|
Аденилатциклаза |
|||
Фосфолипаза С |
|
|||
|
Аденилатциклаза |
|||
|
|
|
||
ФИФФ |
ИТФ |
|
|
|
|
|
|
цАМФ |
Са++ |
|
|
|
|
|
Са++ |
|
ГЛИКОГЕН |
|
|
Гликогенсинтаза |
Гликогенфосфорилаза |
|||
|
УДФ-глюкоза |
|
|
|
|
|
|
Глюкозо-1-ф-т |
|
|
|
|
Глюкозо-6-ф-т |
|
|
|
|
Глюкоза |
|
08.03.2012 |
|
|
|
91 |
Метаболизм гликогена
08.03.2012 |
92 |
08.03.2012 |
93 |
|
|
31
КафедрабиохимииГомГМУ,2012 |
08.03.2012 |
Заключение.
Т.о. глюкоза, поступившая в клетки с помощью транспортных систем приобретает заряд (-2) и начинается дальнейшее окисление эфира- глюкозо-6 фосфата.
Метаболизм глюкозо-6 фосфата включает следующие направления:
08.03.2012 |
94 |
1.Анаэробное окисление.
2.Аэробное окисление
3.Резервное накопление гликогена
4.Петозофосфатный путь
5.Биосинтез сложных углеводовГАГ
08.03.2012 |
95 |
Пути метаболизма глюкозы |
|||
|
С6Н12О6 |
+ инсулиновый стимул |
|
ПФП |
Глюкозо 6 фосфат |
Гликоген, резерв |
|
|
|||
ГАГ |
ПВК |
|
лактат |
|
|
|
ГНГ |
|
Ацетил-SКоА |
|
|
|
ЦТК |
|
СО2 |
|
|
БО |
|
08.03.2012 |
|
|
Н962О |
32
КафедрабиохимииГомГМУ,2012 |
08.03.2012 |
Благодарю
за внимание!
08.03.2012 |
97 |
Анаэробный обмен. (Углеводы-2)
Лекция 10
д.м.н., проф. А.И. Грицук
зав. кафедрой биохимии Гомельского государственного медицинского университета
08.03.2012 |
98 |
Содержание
1.Пути обмена глюкозо-6 фосфата в тканях
2.Анаэробное расщепление глюкозы
3.Спиртовое брожение
4.Метаболизм этанола
5.Регуляция гликолиза и гликогенолиза
6.Энергетический баланс окисления
08.03углеводов. |
99 |
.2012 |
33
КафедрабиохимииГомГМУ,2012 |
08.03.2012 |
Пути метаболизма глюкозы |
||
Гл + инсулин |
|
|
GLUT |
|
|
SGLT |
|
|
Гл 6Ф |
Гликоген |
|
ПФП |
|
|
ПВК |
лактат |
|
ГАГ |
|
ГНГ |
Ацетил-SКоА |
|
|
ЦТК |
БО |
СО2 Н2О |
|
||
08.03.2012 |
|
100 |
Гликолиз и гликогенолиз
•Гликолиз (греч. glykys-сладкий, lysis-распад)-процесс распада глюкоз (аэробный или анаэробный)
•Брожение – анаэробный гликолиз с образованием АТФ и
различных в-в (спирта, лактата, ацетата, пропионата, бутирата)
•Гликогенолиз- процесс распада гликогена
•В фосфоглюкомутазной реакции образуется Г-6ф, после чего пути гликолиза и гликогенолиза полностью совпадают
•В гликогенолизе образуется 3 молекулы АТФ, а не
2, (Г-6ф образуется без затраты АТФ)
•Во время синтеза гликогена расходуется АТФ, сл-но оба процесса энергетически равноценны
08.03.2012 |
101 |
Фн
гликоген |
Гл-1-ф |
АТФ АДФ
глюкоза Гл-6-ф
1 2 АДФ
2 АТФ
гликолиз
1.Гексокиназа /глюкокиназа
2.фосфоглюкомутаза
08.03.2012 |
102 |
34
КафедрабиохимииГомГМУ,2012 |
08.03.2012 |
Гликолиз
•Центральный путь энергетичекого обмена.
•В анаэробных условиях –гликолиз единственный путь производства энергии
•Протекает практически во всех тканях
•Активность зависит от уровня кровоснабжения ткани, т.е. ее аэрации и оксигенации
•Имеет две стадии
–энергозатратная(подготовительная) и
– энергопродуцирующая
08.03.2012 |
103 |
Анаэробный
гликолиз
•Ферменты:
1.ГК (киназа) (II)
2.Ф-глюкроизомераза (V)
3.ФФК (киназа) (II)
4.Альдолаза (IV)
5.троизоФ-изомераза (V)
6.ФГА-ДГ (I)
7.Ф-глицераткиназа(II)
8.Ф-глицератмутаза (V)
9.Енолаза (IV)
10.Пируваткиназа (II)
11.ЛДГ (I)
08.03.2012 |
104 |
ГК реакция
08.03.2012 |
105 |
35
КафедрабиохимииГомГМУ,2012 |
08.03.2012 |
ГК реакция (прод.)
•Первая реакция гликолиза - активация (фосфорилирование) Гл.
•фермент Гексокиназа (фосфотрансфераза),
может фосфорилировать фруктозу и маннозу.
•Реакции необратима, т.к. происходит диссипация большей части энергии.
•ГК- аллостерический фермент и ингибируется Гл-6-ф и высокими конц АТФ.
•ГК есть во всех клетках организма Км 0.01- 0.1 мМ/л
08.03.2012 |
106 |
•В печени, почках, поджелудочной железе есть глюкокиназа, которая фосфорилирует только глюкозу.
•Она не ингибируется Гл-6-ф
•имеет высокую (10 мМ/л) Км для глюкозы т.е. «работает» при высоких конц. глюкозы.
•2-я реакция - обратимая изомеризация Гл-6-ф с образованием более симметричной молекулы
Фр6ф
•Фермент - фосфогексоизомераза
08.03.2012 |
107 |
2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОРО |
3 Н2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
фосфогексоизомераза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СН2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
СН2ОН |
|
||||||||
|
Гл-6-ф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
Н |
|
|
|
НО |
|
|
|
ОН |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОН |
|
Н |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фруктозо-6ф |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОРО3 Н2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
АТФ |
|
АДФ |
|
|
|
О |
|
|
|
|
СН2ОРО3Н2 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СН2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фруктозо-6-ф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Фосфофруктокина |
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
НО |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
за, Mg++ |
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
ОН |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОН |
|
Н |
|||||||||||
08.03.2012 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
108 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
36
КафедрабиохимииГомГМУ,2012 |
08.03.2012 |
3-я реакция - получение симметричной молекулы
•Фермент - Фосфофруктокиназа (ФФК)
катализирует лимитирующую стадию, определяющую скорость гликолиза в целом
•ФФК - аллостерический фермент, ингибируется АТФ и стимулируется АДФ и АМФ
•АТФ в разных (субстратныхилирегуляторных)
концентрациях является субстратом или аллостерическим ингибитором, тормозящим гликолиз
08.03.2012 |
109 |
ФФК реакция
08.03.2012 |
110 |
Регуляция активности ФФК и скорости гликолиза
• Км для субстратного и регуляторного центров различны, фермент «отслеживает» уровень АТФ и зависимости от [АТФ] активируется или ингибируется
•При накоплении [АТФ] отношение АТФ/АДФ активность ФФК и гликолиза снижается, например, в неработающей мышце
•При снижении [АТФ] - обратная реакция
08.03.2012 |
111 |
37
КафедрабиохимииГомГМУ,2012 |
08.03.2012 |
Регуляция активности ФФКи скорости гликолиза (прод)
•ФФК - аллостерический фермент, ингибируется АТФ и стимулируется АДФ и АМФ
ФФК и гликолиз:
•ингибируется цитратом, ЖК и их ацил-КоА. При
АТФ/АДФ,скоростьЦТКснижается→[цитрат] который ингибируетгликолиз
• активируется ионами Са++ - вторичный
мессенджер (активатор многих функций клетки) |
|
|
08.03.2012 |
примышечномсокращении |
112 |
например |
|
|
4
08.03.2012 |
113 |
•4-я реакция. Фермент-альдолаза (лиаза).
Разрыв связи происходит в результате
ослабления связи между атомами С3 и С4 , за счет смещения еплотности на периферию.
•Равновесие реакции сдвинуто в сторону распада Ф1,6-ф, т.к. образующийся 3-ФГА расходуется в реакциях гликолиза.
•Т. О. завершается первый этап гликолиза, связанный с расходом энергии 2 мол. АТФ
на активацию субстратов.
08.03.2012 |
114 |
38
КафедрабиохимииГомГМУ,2012 |
08.03.2012 |
Характеристика альдолазы (см. учебник)
Определение активности альдолазы используют в энзимодиагностике при заболеваниях, связанных с повреждением или гибелью клеток при:
•остром гепатите активность этого фермента может увеличиваться в 5-20 раз,
•инфаркте миокарда – в 3-10 раз,
•миодистрофии – в 4-10 раз.
08.03.2012 |
115 |
Триозофосфатизомераза
08.03.2012 |
116 |
•Эти триозы — глицеральдегид-3-фосфат (3ФГА) и дигидроксиацетонфосфат (ФДА)— превращаются один в другой
триозофосфатизомеразой [5].
•В дальнейший метаболизм вступает 2 мол.
3ФГА
08.03.2012 |
117 |
39
КафедрабиохимииГомГМУ,2012 |
08.03.2012 |
•3ФГА затемокисляетсяглицеральдегид-З- фосфатдегидрогеназой[6] с образованиемNADH +H+
•Процессназываетсягликолитическойоксидоредукцией
•В этойобратимойреакциив молекулувключаетсяФн (для последующего«субстратного фосфорилирования»,)с образованием1,3-диФГК.
•1,3-диФГК содержитфосфо~ангидриднуюсвязь, расщеплениекоторойсопряженос образованием АТФ
08.03.2012 |
118 |
08.03.2012 |
119 |
|
|
•На следующей стадии (катализируемой
фосфоглицераткиназой [7]) перенос фосфата этого соединения сопряжен с образованием АТФ.
08.03.2012 |
120 |
40