09-12-Углеводы-big
.pdfКафедрабиохимииГомГМУ,2012 |
08.03.2012 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
08.03.2012 |
121 |
08.03.2012 |
122 |
|
|
Следующиереакции:
•изомеризации3-ФГК,полученногов результате реакции[7], в 2-фосфоглицерат(фермент:
фосфоглицератмутаза[8])
•ипоследующегоотщепленияводы(фермент: енолаза - лиаза[9]).Продуктпредставляетсобой сложныйэфирфосфорнойкислотыиенольной формыпируватаипотомуназывается
фосфоенолпируватом(ФЕП).
08.03.2012 |
123 |
41
КафедрабиохимииГомГМУ,2012 |
08.03.2012 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
08.03.2012 |
124 |
•На предпоследней необратимой стадии, которая катализируется пируваткиназой [10], образуются ПВК и АТФ.
•Это вторая энергодающая реакция гликолиза (синтеза АТФ) – вторая реакция субстратного фосфорилирования
•Фермент активируется Ф1,6диФ, и ингибируется АТФ и ацетил-КоА
08.03.2012 |
125 |
08.03.2012 |
126 |
|
|
42
КафедрабиохимииГомГМУ,2012 |
08.03.2012 |
ЛДГ
•Завершающий стадией гликолиза является ЛДГ реакция:
•Стадия регенерации NAD+ и образования лактата
ПВК +NADH+H+ лактат +NAD+
08.03.2012 |
127 |
•При гликолизе на активацию одной молекулы глюкозы потребляется 2 молекулы АТФ. В то же время при метаболическом превращении каждого С3- фрагмента образуются 2 молекулы АТФ. В результате выигрыш энергии составляет 2 моля АТФ на моль глюкозы
08.03.2012 |
128 |
Ферменты гликолиза
08.03.2012 |
129 |
43
КафедрабиохимииГомГМУ,2012 |
08.03.2012 |
Изменение энергии системы
08.03.2012 |
130 |
Спиртовое брожение
•Анаэробныйраспадглюкозыс образованием этанола
•Все стадии до ПВК идентичны гликолизу
Различие:
ПВК Ацетальдегид Этанол
ПВК декарбоксилаза(IV) кофермент ТПФ
Алкоголь ДГ кофермент NADH
08.03.2012 |
131 |
Метаболизм этанола
•Небольшаяамфифильнаямолекула(R ≈0.43нм), хорошо растворимав воднойи гидрофобнойфазах
•В организмеобразуетсяэндогенныйэтанол– 20-200 мкМ/л(0.0004 – 0.001 г/л)– буферацетальдегида– мощногорегулятораО-В процессов
•У животных с низкимсодержаниемэндогенного этанола егометаболизмивыведение повышены
•У Hs пристрессе,старении,голодании,авитаминозахи т.д. возрастаетпотребностьв экзогенномэтаноле м.б.
связаносо снижениемего эндогенногоуровня
08.03.2012 |
132 |
44
КафедрабиохимииГомГМУ,2012 |
08.03.2012 |
Метаболизм этанола(прод.)
• 3 пути метаболизма:
1.Алкоголь ДГ (КФ 1.1.1.1) – низкоспецифичный NAD-завис. фермент цитоплазмы (до 80% экз. этанола)
Этанол +NAD+ Ац-альдегид + NADH + H+
≈ 80% монголоидов и 5-20% европеоидов имеют
АДГ2 2-1 (β2β1) и АДГ2 2(β2β2) с высокой активностью (быстрый токсич. эффект)
08.03.2012 |
133 |
Метаболизмэтанола(прод.)
2. МЭОС (MEOS)– микросомальная
этанолокисляющая система до - 10-20% экз. этанола (н.у.)
Этанол + О2 + NADPH+H+ Ац альд +NADP+ +
2Н2О
•Индуцибельная система под действием спиртов, идр. ксенобиотиков
08.03.2012 |
134 |
Метаболизм этанола(прод.)
•У алкоголиков в МЭОС до 50-70% экз. этанола, причем одновременно метаболизируют и др. ксенобиотики(причинатолерантностикалкоголю)
•Более высокая Км чем у АДГ (работает при
более высоких конц Э)
•Попутно образуются АФК, повреждающие разные ткани – печень миокард, ЖКТ идр
08.03.2012 |
135 |
45
КафедрабиохимииГомГМУ,2012 |
08.03.2012 |
МЭОС
• 10-20% зкз.
этанола окисляется ч/з МЭОС, цит р450 в ЭПР с образованием
АФК
08.03.2012 |
136 |
Метаболизм этанола(прод.)
3. Минорный каталазный путь(до 2%)
Этанол + Н2О2 каталаза Ац альд+ 2 Н2О
Наиболее активен в мозге и пероксисомах печени
08.03.2012 |
137 |
Метаболизм этанола (прод.)
MEOS
|
NAD+ |
NADH +H+ |
NAD+ |
NADH +H+ |
OH |
||||||
H2 |
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||||||
C |
|
|
|
|
C |
|
AdlehydeDH H3C |
C |
|||
|
|
|
|
||||||||
H3C OH Alcohol DH H3C O |
|
O |
|||||||||
Ethanol |
|
|
Acetaldehyde |
|
|
Acetic Acid |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Catalase |
|
|
|
|
|
|
|||
|
H2O2 |
|
H2O |
|
|
|
|
|
|||
08.03.2012 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
138 |
46
КафедрабиохимииГомГМУ,2012 |
08.03.2012 |
Метаболизм ацетальдегида(Ац)
• Ац окисляется до ацетата 2 путями
1. минорный альдегидоксидазный:
Ац + О2 + FADH2 Н2О2+ FAD
приэтомобразуются различныеАФК, вызывающие пероксидныйстрессипоражениевнутренних органов
• АцДГ обнаружена в разныхорганах (печеньдо 40%,
почки,ЖКТ,эритроциты):
Ац + Н2О +NAD+ ацетат + NADH+H+
08.03.2012 |
139 |
Метаболизм ацетата
• ADH– алкогольДГ,
• ALDH– альдегидДГ
08.03.2012 |
140 |
Этанол как топливо
08.03.2012 |
141 |
47
КафедрабиохимииГомГМУ,2012 |
08.03.2012 |
Метабол. эффекты Э (100-150 г.)
•Увеличение в цит и Мх [Ац], [NADH+H+ ]
•Ингибирование NAD-зависимых ДГ (ЦТК, ДЦ,
окисление ЖК), что еще более увеличивает
[NADH+H+] – лактат-ацидоз
•окисления ЖК и синтез эндогенных ТГ – жировая инфильтрация и дегенерация внутр. органов(жировая печень, тигровое сердце и др.)
•Активация продукции и окисления эндогенного
сукцината
08.03.2012 |
142 |
Метабол. эффекты Э (прод.)
•Снижение скорости ТД и ОФ – скорости
потребления О2 (низкоэнергетическое состояние)
•Метаболизм этанола и высокая [NADH+H+ ] инициирует образование АФК и пероксидный стресс, ПОЛ – изменение вязкости мембран их повреждение, а также белков, ДНК и др.
•Апоптоз, дегенеративные повреждение внутр.
органов
08.03.2012 |
143 |
Метабол. механизмы
формирования зависимости
•Катехоламиновая эйфория
•Увеличение продукции эндогенного этанола
•Снижение скорости потребления О2 –
(низкоэнергетическое состояние) -
образование в ГМ медиаторов торможения
ГАМК, ГОМК
•Взаимодействие Ац и биогенных аминов и образование морфиноподобных в-в
(сальсолинол,β-карболины,етрагидропапаверолины)
08.03.2012 |
144 |
48
КафедрабиохимииГомГМУ,2012 |
08.03.2012 |
Метабол. механизмы формирования зависимости
•Истощениеи нарушение обмена дофамин →норадреналин причинадепрессий между приемами этанола
•Гипогликемия из-заалиментарных нарушений и торможения ГНГ
•Снижение продукцииполовых гормонов
импотенция у мужчин ифригидность у
женщин (депрессия)
08.03.2012 |
145 |
Благодарю за внимание!
08.03.2012 |
146 |
Аэробный обмен. Глюконеогенез.
Пентозофосфатный путь. (Углеводы-3)
Лекция 11
д.м.н., проф. А.И. Грицук
зав. кафедрой биохимии Гомельского государственного медицинского университета
08.03.2012 |
147 |
49
КафедрабиохимииГомГМУ,2012 |
08.03.2012 |
Содержание:
1.Пути обмена Гл-6-ф
2.Пентозный цикл ( ПФП)
3.Глюконеогенез ( ГНГ )
4.Биосинтез глюкозаминогликанов ( ГАГ )
5. Механизмы регуляции уровня глюкозы в крови
08.03.2012 |
148 |
Пути метаболизма глюкозы |
|
||
Гл |
+ инсулин |
|
|
GLUT |
|
|
|
SGLT |
|
|
|
Гл 6Ф |
Гликоген |
|
|
ПФП |
|
|
|
ПВК |
лактат |
|
|
ГАГ |
|
|
ГНГ |
Ацетил-SКоА |
|
|
|
ЦТК |
БО |
СО2 |
Н2О |
08.03.2012 |
|
АТФ |
149 |
•Окисл. реакции производят NADPH и
пентозо-фосфаты
•Неокислительные реакции - только
пентозо-фосфаты
08.03.2012 |
150 |
50