112. Биохимические сдвиги сахарный диабет

В регуляции гликолиза и глюконеогенеза большую роль играет инсулин. При егонехватки возникает заболевание сахарный диабет. Поышатся уровень глюкозы в крови (гиперкликемия), появляется глюкоза в моче (глюкозонурия) и уменьшается уровень глюкозы в печени. Мышечная ткань не успевает утилизировать глюкозу крови.При введении инсулина больному происходит корекция метобалических сдвигов.

113. Кетоновые тела.

В крови в норме присутствуют в крайне низких концентрациях, образуется в результате спонтанного декарбоксилиравания ацетоуксусной к-ты. Образуются в печени, путем синтеза из ацетил КоА.При патологических состояниях (сахарный диабет) Концентрация кетоновых тел в крови увеличевается и может достигать 20 ммоль/л.

114. Глюконеогенез

Глюконеогенез — синтез глюкозы из неуглеводных предшественников. Основные из предшественников — пируват и лактат, промежуточные — метаболиты ЦТК, глюкогенные (глюкопластичные) аминокислоты и глицерин.

Узловая точка синтеза глюкозы — превращение пирувата в фосфоенолпи-руват (ФЕП).

Пируват карбоксилируется пируваткарбоксилазой за счет энергии АТФ, реакция осуществляется в митохондриях'

СН,-СО-СООН + СО, ——————————————» НООС-СН.-СО-СООН

Пируват АТФ АДФ + (Р) Оксалоацетат

Затем происходит фосфорилирующее декарбоксилирование, катализируе­мое фосфоенолпируваткарбоксикиназой:

НООС-СН-СО-СООН + ГТФ ——— НС=С-СООН + ГДФ + СОд Оксалоацетат

Дальнейший путь образования Г-6-Ф представляет собой обратный путь гликолиза, катализируемый теми же ферментами, но в обратном направлении. Исключение составляет только превращение фруктозо-1,6-дифосфата в фрук-тозо-6-фосфат, катализируемое фруктозодифосфатазой

Ряд аминокислот (аспарагин, аспарагиновая кислота, тирозин, фенилаланин, треонин, валин, метионин, изолейцин, глутамин, пролин, гистидин и аргинин) тем или иным путем превращаются в метаболит ЦТК - фумаровую кислоту, а последняя — в оксалоацетат. Другие (аланин, серии, цистин и глицин) — в пируват. Частично аспарагин и аспарагиновая кислота превращаются непос­редственно в оксалоацетат.

Глицерин вливается в процессы глюконеогенеза на стадии 3-ФГА, лактат окисляется в пируват. На рис. 57 представлена схема гликонеогенеза.

Глюкоза поступает из кишечника в клетки, где подверга­ется фосфорилированию с образованием Г-6-Ф. Он может превращаться по одному из четырех путей' в свободную глюкозу; в глюкозо-1 -фосфат, использующийся в синтезе гликогена; вовлекается в основной путь, где происходит ее распад до СО, с высвобождением энергии, запасаемой в форме АТФ, либо до лактата; вовлекаться в ПФП, где осуществляются синтез НАДФ • Нд, служащего источником водорода для восстановительных синтезов, и образование рибозо-5-фосфата, используемого в синтезе ДНК и РНК.

Запасается глюкоза в форме гликогена, откладывающего­ся в печени, мышцах, почках. При расходовании гликогена в связи с интенсивными энерготратами или отсутствием угле­водов в питании, содержание глюкозы и гликогена может пополняться за счет синтеза из неуглеводных компонентов метаболизма, т.е. путем глюконеогенеза.

115.Пентозофосфатный путь превращения глюкозы представлен двумя последовательными ветвями — окислительной и неокислительной. Биологический смысл ПФП определяется следующим:

1 В результате превращений в окислительной ветви образуется 2 молекулы НАДФ • Н^ В отличие от НАД • Н„ НАДФ • Н не окисляется дыхательной цепью, а служит источником водорода и электронов при синтезах, включающих реакции восстановления.

2 В результате превращений в неокислительной ветви генерируется рибозо-5-фосфат. Этот углевод и его производные используются для синтеза важных биологических молекул- РНК и ДНК, АТФ, КоА. НАД и ФАД

3. Как следует из реакций 3 и 4 (табл. 5), рибулезо-5-фосфат может использоваться как для образования 2-й молекулы НАДФ • Нд (реакция 3), так и для образования рибозо-5-фосфата (реакция 4). Если потребность в НАДФ • Нд для восстановительных синтезов выше, чем потребность в рибозо-5-фосфате для синтеза РНК и ДНК, то окислительная ветвь работает интенсивно (синтез НАДФ • Нд). а избыток образующегося рибозо-5-фосфата (реакция 4) расходу­ется на образование 3-ФГА (реакции б и 8). Эти три реакции катализируются транскетолазой и трансальдолазой, которые таким образом обеспечивают связь между ПФП и основным путем превращения углеводов, его промежуточный продукт — 3-ФГА.

Обращаем внимание на то, что кофактор транскетолазы — тиаминдифосфат (ТДФ) — коферментная форма витамина В^ (тиамина). При нарушении способности белковой части транскетолазы связывать ТДФ или при недостат­ке тиамина в рационе развивается тяжелое нервно-психическое расстройство — синдром Вернике-Корсакова.