- •5. Биологические функции и классификация белков.
- •6. Значение и специфичность действия ферментов.
- •7. Строение фермента.
- •8. Активный центр.
- •9. Определение активности ферментов.
- •10. Локализация ферментов в клетке, маркёрные и органоспецифические ферменты.
- •11. Механизм действия ферментов.
- •12 . Кинетика ферментативных реакций.
- •13. Регуляция активности ферментов.
- •14. Ингибирование ферментов.
- •15 . Номенклатура и классификация. Изоферменты. Изменение активности в энтогенезе.
- •15 . Энзимопатия.
- •16. Обмен веществ. Ката- и анаболизм .
- •17.Биологическое окисление.
- •18. Природа макроэргичности атф.
- •19. Цикл кребса.
- •20 . Тканевое дыхание.
- •21 . Дыхательная цепь.
- •22. Механизм сопряжения окислительного фосфорилирования.
- •23 . Термогенез.
- •24 . Микросомальная дыхательная цепь.
- •25 . Перекисное окисление и антиоксидантная защита.
- •26 . Углеводы и их переваривание.
- •1) Гиалуроновая кислота.
- •2) Кондратин – сульфат
- •3) Гепарин
- •27 . Биологические функции углеводов.
- •28 . Переваривание углеводов .
- •Галактоза
- •Фруктоза
- •29 . Пути метаболизма глюкозы.
- •30 . Синтез и распад гликогена.
- •31.Гликогенозы.
- •32 . Гликогенолиз и гликолиз.
- •33. Механизм гликолитической оксидоредукции. Субстратное фосфорилирование.
- •34 . Спиртовое брожение и метаболизм этанола.
- •34.Эробный распад глюкозы. Окислительное декарбоксилиро -
- •35. Глюконеогенез.
- •36. Гипо - и гипергликемия.
- •37.Регуляция уровня глюкозы в крови.
- •38. Сахарный диабет.
- •39. Липиды . Строение , классификация , биологическая роль .
- •40.Переваривание и всасывание липидов .
- •41. Ресинтез липидов в стенке кишечника .
- •42 . Метаболизм липидов .
- •45. Пути обмена ацетил-КоА . Обмен кетоновых тел .
- •46. Биосинтез триглицеридов.
- •47. Интеграция углеводного и липидного обмена .
- •48. Белковый обмен.
- •49. Состав желудочного сока. Механизм секреции hCl .
- •9. Ряд аминокислот, имеющих диагностическое значение .
- •50. Панкреатический сок.
- •51. Кишечный сок.
- •1.Энтерокиназа .
- •9. Фосфолипаза и липаза .
- •52 . Переваривание белков .
- •53. Гниение белков в толстом кишечнике .
- •54. Механизм всасывания аминокислот и пути их утилизации .
- •55.Трансаминирование аминокислот .
- •56. Токсичность аммиака и пути его обезвреживания .
- •57. Биосинтез мочевины .
- •58. Цикл кребса-гензеляйта .
- •59. Пути вступления аминокислот в цтк .
- •60. Декарбоксилирование аминокислот .
- •61.Метаболизм серина и глицина .
- •62. Нарушение обмена глицина .
- •63. Обмен серосодержащих аминокислот и триптофана.
- •64. Метаболизм триптофана.
- •65. Обмен фенилаланина и тирозина.
- •66. Обмен гистидина, глутамина, аспарагина, пролина.
- •67. Интеграция углеводного, белкового и липидного обмена.
- •72. Распад пуриновых нуклеотидов. Подагра.
- •73. Синтез и распад пиримидиновых оснований.
31.Гликогенозы.
Гликогенозы – наследственные болезни, связанные с нарушением обмена гликогена.
ТИПЫ ГЛИКОГЕНОЗОВ.
тип гликогеноза и фермент с нарушенной структура гликогена органы, ткани,
название болезни активностью и клетки, депо-
нирующие глико
гликоген
1 тип: болезнь Гирис глюкоза – 6 – фосфатаза нормальная печень, почки
2 тип: болезнь Помпе а – 1,4 – глюкозидаза нормальная мышцы, НС, эрит-
роциты, печень.
3 тип: болезнь Фарбса амило – 1,6 – глюкозидаза лимитдекстрин печень, мышцы,
лейкоциты, эрит-
роциты
4 тип: болезнь Андер гликоген – ветвящий фер - амилопектин печень, мышцы,
сена мент лейкоциты.
5 тип: болезнь Мак – фосфорилаза мышц нормальная скелетная муску-
Ардла латура
6 тип: болезнь Херса фосфорилаза печени нормальная печень, лейкоци-
ты
7 тип: болезнь Томсо- фосфоглюкомутаза нормальная печень, мышцы
на
8 тип: болезнь Тарун фосфофруктокиназа нормальная мышцы, эритроци-
ты
9 тип: болезнь Хага киназа фосфорилазы нормальная печень
32 . Гликогенолиз и гликолиз.
Процесс анаэробного распада гликогена получил название гликогенолиза. Образовавшейся в ходе фосфоглюкомутазной реакции глюкоза – 6 – фосфат включается в процесс гликолиза. После образования глюкоза – 6 – фосфат дальнейшие пути гликолиза и гликогенолиза полностью совпадают:
Гликоген Н3РО4 Глюкоза – 1 - фосфат
Фосфорилаза
АТФ АДФ фосфоглюкомутаза
Глюкоза Глюкозо– 6 – фосфат
гексокиназа
( глюкогеназа)
гликолиз
В процессе гликогенолиза в виде в виде макроэргических соединений накапливаются не две, а три молекулы АТФ, так как не тратится АТФ на образование глюкоза – 6 – фосфат. Казалось бы гликогенолиз более высокий в энергетическом плане процесс, но ведь во время синтеза гликогена АТФ расходуется, поэтому гликогенолиз и гликолиз энергетически равноценны.
Гликолиз.
Гликолиз – анаэробный процесс превращения глюкозы, центральный путь энергетического обмена, протекает без окислительных реакций. В анаэробных условиях гликолиз – единственный процесс, поставляющий энергию. В тех случаях, когда гликолиз протекает в присутствии кислорода, говорят об аэробном гликолизе (в аэробных условиях гликолиз можно рассматривать как окисление глюкозы до СО2 и Н2О)
Первой реакцией гликолиза является фосфорилирование глюкозы:
1)
СН2ОН АТФ АДФ СН2ОРО3Н2
О О
ОН ОН
Гексокиназа
ОН ОН ОН ОН
ОН ОН
Глюкоза глюкозо– 6 - фосфат
В результате этой реакции образуется большое количество энергии, которая тут же рассеивается, поэтому реакция необратимая.
Гексокиназа – это аллостерический фермент и ингибируется глюкозой – 6 – фосфат; она также может фосфорилировать фруктозу, маннозу.
В печени есть глюкокиназа, которая катализирует только фосфорилирование глюкозы. Она не ингибируется глюкозой – 6 – фосфат и имеет высокую Km .
СН2ОРО3Н2
2) О
СН2ОРО3Н2 СН2ОН
О
ОН
ОН
ОН ОН ОН ОН
ОН
Глюкоза – 6 - фосфат фосфат – 6 – фосфат
3) СН3ОРО3Н2 СН2ОРО3Н2
О АТФ АДФ О
СН2ОН СН2ОРО3Н2
ОН фосфофруктокиназа ОН
ОН ОН
ОН ОН
Фосфат – 6 фосфат фосфат – 1,6 – дифосфат
Фосфофруктокиназная реакция определяет скорость гликолиза в целом (то есть является лимитирующей). Фосфофруктокиназа относится к аллостерическим ферментам. Она ингибируется АТФ и стимулируется АДФ и АМФ. АТФ в данном случае является и субстратом и аллостерическим регулятором. Различают регуляторную и субстратную концентрацию АТФ. Km для субстратного и регуляторного центра будут различны и фермент будет отслеживать уровень АТФ в более высоких концентрациях, чем АТФ в качестве субстрата, поэтому идёт ингибирование. При значительных величинах отношения АТФ / АДФ активность фосфофруктокиназы снижается и гликолиз замедляется. При снижении этого коэффициента интенсивность гликолиза возрастает. Так, в неработающей мышце концентрация АТФ повышается, а гликолиз снижается. Во время работы – всё наоборот. Фосфофруктокиназа ингибируется цитратом, активируется ионами кальция. Жирные кислоты и их производные являются ингибиторами фосфофруктокиназы .
4) ОН 5) СН2ОРО3Н2
/ |
СН2О – Р = О С = О диоксиацетонфосфат
| \ |
С = О ОН СН2ОН
|
НО – С – Н альдолаза
|
Н – С – ОН триодофосфат
| изомераза
Н – С – ОН О – Н
| /
СН2О – Р = О Н
\ /
О – Н С = О
Фосфат – 1,6 – дифосфат |
Н – С – ОН
|
СН2ОРО3Н2
3 ФГА
Разрыв связи происходит в результате ослабления связи между 3 и 4 атомами углерода.
Таким образом, заканчивается первый этап гликолиза, связанный с вкладыванием энергии в процесс активации субстратов, при этом расходуется 2 молекулы АТФ.
2 – й этап:
6) О идёт нуклеофильная атака карбонильного углерода
// Н S – Е – НАД
С – Н Н ОН
| \ /
Н – С – ОН С – SЕНАД
| |
СН2ОРО3Н2 Н – С – ОН
|
СН2ОРО3Н2
ES - комплекс
О О
// //
С – SЕНАД * Н + Н + Фн С – О – РО3Н2
| |
Н – С – ОН - НSЕНАД * Н + Н Н – С – ОН
| |
СН2ОРО3Н2 СН2ОРО3Н2
1,3 – дифосфо-
глицериновая
кислота
Эта стадия гликолитической оксидоредукции управляется НАД и НАД * Н + Н. Повышение НАД и снижение НАД * Н + Н активирует данную реакцию и наоборот.
3 – й этап (перенос макроэргической связи Фн на АДФ)
7)
О СООН
// |
С - ОРО3Н2 фосфоглицераткиназа Н – С – ОН
| + АДФ |
Н – С – ОН СН2ОРО3Н2
| - АТФ 3 – фосфоглицериновая кислота
СН2ОРО3Н2
Данная реакция является киназной и катализируется фосфоглицераткиназой (фосфотрансфераза).
4 – й этап (фосфат становится макроэргическим)
8)
СООН СООН
| фосфоглицеромутаза |
Н – С – ОН Н – С – ОРО3Н2
| |
СН2ОРО3Н2 СН2ОН
2 – фосфоглицериновая кислота
9)
СООН енолаза СООН
| |
НС – ОРО3Н2 СО – РО3Н2 + НОН
| - НОН ||
СН2ОН СН2
Фосфоенолпируват ( енольная форма ПВК )
10)
СООН СООН
| пируваткиназа |
С – ОРО3Н2 + АДФ С = О + АТФ (молекулы)
|| |
СН2 СН3
Пировиноградная кислота
11)
СООН СООН
| лактатдегидрогеназа |
С = О НО – С – Н
| + НАД * Н2 |
СН3 - НАД CH3
лактат
Все ферменты гликолиза, кроме альдолазы, нуждаются в ионах магния.
Энергетический баланс гликолиза.
В первой стадии гликолиза затрачивается две молекулы АТФ (гексокиназная и фосфофруктокиназная реакции). Во второй стадии образуется четыре молекулы АТФ (фос- фоглицераткиназная и пируваткиназная реакции). То есть, энергетическая эффективность гликолиза составляет две молекулы АТФ на одну молекулу глюкозы.
Гликолиз даёт большое количество энергии для обеспечения функций в анаэробных условиях. Нужно отметить, что контроль гликолиза осуществляется лактатдегидрогеназой и её изоферментами. В тканях с аэробным метаболизмом (сердце, почки), преобладают ЛДГ1 и ЛДГ2. Эти изоферменты ингибируются даже небольшими концентрациями ПВК, что препятствует образованию лактата и способствует более полному окислению ПВК в цикле трикарбоновых кислот.
В анаэробных тканях (печень, мышцы) преобладают ЛДГ4 и ЛДГ5. Активность ЛДГ5 максимальна при той концентрации ПВК, которая ингибирует ЛДГ1. ЛДГ4 и ЛДГ5 обеспечивают интенсивное превращение ПВК в лактат.
Биологическое значение гликолиза.
1) Гликолиз – единственный источник энергии в анаэробных условиях.
2) Гликолиз поставляет субстрат в ЦТК для полного расщепления глюкозы до воды и углекислого газа.
3) Гликолиз также является источником субстратов для других биосинтезов (липидов, аминокислот, глюкозы).