Гликогенолизата, глюконеогенезата и гликолиза

Храносмилането, абсорбцията. Биосинтеза на гликоген.

Гликогенолизата, глюконеогенезата и гликолизата.

1. Разлагане на усвояване въглехидрати

2. Синтез на гликоген

3. глюконеогенезата, гликолиза

При хората, има няколко десетки различни монозахариди и много различен олиго - и полизахариди. Функциите на въглехидратите в организма, са както следва:

1) Въглехидратите са източник на енергия: поради тяхното окисляване е изпълнени около половината от енергийните нужди на човека. метаболизма на енергия играе важна роля на глюкоза и гликоген.

2) въглехидрати, включени в структурата - функционални клетъчни компоненти. Те включват пентозни нуклеотиди и нуклеинови киселини, въглехидрати, гликолипиди и гликопротеини, хетерополизахариди междуклетъчно вещество.

3) От въглехидратите в тялото могат да бъдат синтезирани от други класове съединения, по-специално липиди и някои аминокиселини.

По този начин, въглехидрати изпълняват множество функции и всеки един от тях е от жизненоважно значение за организма. Но ако говорим за количествената страна, на първо място принадлежи на употребата на въглехидрати като източник на енергия.

Най-честите животните въглехидратен - глюкоза. Тя играе ролята на мост между функциите на енергия и пластмаса въглехидрати като глюкоза може да образува всички други монозахариди, и обратно - различни монозахариди могат да бъдат превърнати в глюкоза.

Източник организма въглехидрати служат хранителни въглехидрати - предимно нишесте и захароза и лактоза. Освен това, глюкоза може да се образува в тялото от аминокиселини и на глицерол, който е част от мазнини.

Въглехидрати храна в стомашно-чревния тракт се разделят на мономери под действието на гликозидази - ензими, които катализират хидролизата на гликозидни връзки.

Усвояването на нишесте започва в устата: ензима се съдържа в амилазата на слюнка (# 945; -1,4-гликозидаза), която разделя # 945; 1,4-гликозидни връзки. Тъй като храната в устната кухина е дълъг, след нишестето е само частично разграден. Основното място на нишесте храносмилането е в тънките черва, което идва като част от амилазата на панкреатичен сок. Амилаза не хидролизира гликозидна връзка в дизахариди.

Малтоза, захароза и лактоза хидролизира чрез специфични гликозидази - малтаза, лактаза и сукраза съответно. Тези ензими са синтезирани в чревните клетки. Продуктите на разлагане на въглехидрати (глюкоза, галактоза, фруктоза) навлизат в кръвообращението.

Фиг.1 храносмилането на въглехидратите

Поддържане на постоянна концентрация на кръвната захар е резултат от едновременното настъпване на два процеса: Входящ кръвната глюкоза от черния дроб и консумацията на кръвната тъкан, където той се използва за енергетичен материал.

Помислете за синтеза на гликоген.

синтез Схема Фиг.2 гликоген

1. глюкоза + АТР geksoki Naz глюкоза-6-P + ADP

2. глюкоза-6-P фосфоглюкомутаза глюкоза-1-F

(Участва в синтеза)

3. глюкоза-1-F UTP + глюкоза-1-F uridil трансфераза UDP-глюкоза-1 + Н4 Р2 О7

4. 1-UDP-глюкоза гликоген гликоген синтаза Гликоген + + UDP

Получената UDP може отново да бъде фосфорилиран за сметка на АТР и на целия цикъл на превръщането на глюкоза-1-F се повтаря.

Активността на ензима гликоген синтаза се регулира чрез ковалентна модификация. Ензимът може да бъде в две форми: гликоген синтаза I (независимо - независимо от глюкоза-6-P) и гликоген синтаза D (в зависимост - зависима глюкоза-6-P).

Протеин киназа фосфорилира включващи АТР (не фосфорилира I-форма на ензима, превръщането на фосфорилираната форма на D-ензим, който фосфорилира хидроксилни групи на серин).

ATP + HS - + ОН киназа ADP HS - О - Р - ОН

Гликоген синтаза Гликоген синтаза I D

I-форма гликоген по-активен от D-форма, обаче, D-форма е алостеричен ензим, специфичен активен предложителя - глюкоза-6-P. В покой мускулни ензими, съхранена в I-форма не се фосфорилира. активна форма. при договарянето на мускулни ензими D-фосфорилиран форма и почти не е активна. В присъствието на относително високи концентрации на глюкоза-6-фосфат, D-форма показва пълна активност. Ето защо. фосфорилиране и дефосфорилиране на гликоген играе ключова роля в регулирането на синтеза на гликоген тънък.

Регламент на синтеза на гликоген:

Регулирането на кръвната захар играе важна роля редица жлезите с вътрешна секреция, като панкреаса.

Инсулинът се произвежда в В-клетките на Лангерхансовите островчета в панкреаса като проинсулин. При превръщането на веригата на инсулин в проинсулин разцепва в две точки, средната посочи неактивен фрагмент от 22 аминокиселинни остатъци.

хормона глюкагон действа като разлика инсулин giperglinemichesky.

Кортикостероиди разлика адреналин стимулират образуването на глюкоза от аминокиселинни остатъци от азот.

С възможността за отлагане на гликоген главно в черния дроб и мускулите, и в по-малка степен в други органи и тъкани, условията за натрупване в нормални въглехидратни резерви. Чрез увеличаване на енергийната разпад се усилва гликоген до глюкоза.

Мобилизиране на гликоген може да се процедира по два начина: първият - fosforoliticheskim и второ - хидролитичен.

Фосфоролиза играе ключова роля в мобилизирането на гликоген, превръщайки го от резервно копие на метаболитно активна форма в присъствието на ензима фосфорилаза.

Фигура 3. Хормонални регулиране на остатък разцепване глюкоза fosforoliticheskogo от гликоген.

Процесът на гликоген разбивка започва с действието на хормоните адреналин и глюкагон, са неактивни аденилат циклаза се превръща в активен. Тя, от своя страна, допринася за формирането на ATP - цАМФ. Под действието на активния протеин киназата, и фосфорилаза киназа "в" неактивен фосфорилаза преобразуване се случва "в" активен "А".

фосфорилаза Ензимът съществува в две форми: фосфорилаза "в" - неактивен (димер), фосфорилаза "и" - активност (тетрамер). Всяка от субединиците съдържа фосфосерин остатък, който е от съществено значение за каталитична активност и пиридоксал фосфат коензим молекула свързани чрез ковалентна връзка с лизинов остатък.

2 m. Фосфорилаза "в" 4 ATP + Mg ++ 1 м. фосфорилаза "а" + 4 ADP

Фосфорилаза киназа-активен в присъствието на гликоген Н 3РО 4. в резултат на образуването на глюкоза-1-фосфат. Получената глюкоза 1-фосфат чрез действието на фосфоглюкомутаза превръща в глюкозо-6-фосфат. образуване на свободни глюкоза се извършва под действието на глюкоза-6-фосфатаза.

Гликоген синтеза може да се проведе и на не-въглехидратни субстрати, процес, наречен глюконеогенеза. Субстратът може да действа в глюконеогенезата лактат (млечна киселина), оформен в анаеробни окислението на глюкоза

(Гликолиза). Поради проста обработка на гликолизните реакции възникват, този процес не може да се дължи на нарушение на равновесните константи, катализирана от редица ензими.

Фигура 4 гликолиза и глюконеогенезата

Манипулиране на тези реакции се постига чрез следните процеси:

Основният начин на превръщане STC в оксалоацетат е локализиран в митохондриите. След преминаване през митохондриалната мембрана

PVK карбоксилиране на оксалоацетат и от митохондриите под формата на малат (този път е количествено по-важно) и отново в цитоплазмата се превръща в оксалоацетат. Оксалоацетат, оформен в цитоплазмата е превръщането на глюкоза-6-P. Дефосфорилиране се извършва глюкоза-6-фосфатаза в ендоплазмения ретикулум, в глюкоза.

Гликолиза - сложен процес, ензимно превръщане на глюкоза, протичащ в ниска консумация на О2. Крайният продукт на гликолиза е млечна киселина.

Фигура 4 гликолиза и глюконеогенезата

Общото уравнение на гликолизата могат да бъдат представени, както следва:

Биологичното значение на гликолиза:

I. Обратимостта гликолиза - млечна киселина от глюкоза може да се образува в резултат на глюконеогенеза.

II. Образуването на фосфорилирани съединения - хексоза и триоз, които са по-лесно да се превърне в тялото.

III. процес гликолиза е много важно в условия на висока надморска височина с краткосрочно физически упражнения, както и при заболявания, свързани с хипоксия.