въглехидратния метаболизъм в тялото на животно - голяма библиотека на Ленинград

Енергията на анаеробното окисление на 3- phosphoglyceraldehyde не разсейва като топлина, и е разположен в фосфатни връзки високо енергийни 1,3 - difosfoglitserinovoy киселина. След това, остатъкът на фосфорната киселина с прехвърля енергия връзка на ADP. което води до образуването на АТФ. След това, при фосфорна група действие phosphoglyceromutase движи от третата към втория въглероден атом.

НО - НО С = О - С = NO

2 N - C - ОН HO phosphoglyceromutase Mg + 2 Н 2 - С - О - P = О

СН2 - О - P = О СН2ОН HO

OH 2 - phosphoglyceric киселина

3 - phosphoglyceric киселина

Дехидратацията на 2 - phosphoglyceric киселина:

НО - С = О HO - HO H2O - С = NO

2 N - C - О - P = О ENOLGIDRAZA Mg, Mn 2 Р - О

СН2ОН ОН СН2ОН

2 - phosphoglyceric-та 2 - фосфоенолпируват

В резултат на реакцията на дехидратиране образуване на химическата енергия, която се съхранява във връзка macroergic фосфорна енол -2 - fosfopiruvata. Този остатък на фосфорна киселина с енергия връзка прехвърля в ADP, което води до образуването на АТФ.

НО - С = О + HO 2 2ADF АТР HO - С = О

P = О пируват Mg2 +, Mn2 + 2 ° С - ОН

enolpiruvat след това се прехвърлят пируват, т.е. енолна форма преминава в кетон.

НО - НО С = О - С = О

След това, пирогроздена киселина влиза в oxidoreduction преди това образувания NADN2 редуцирана форма и се редуцира до млечна киселина - крайният продукт на гликолиза и гликогенолизата.

НО - НО С = О - С = О

2 С = О + 2NADN - LAKTINODEGIDROGENAZA + Н 2 Н - С - ОН + 2NAD

Пируват млечна киселина (лактат)

NAD могат отново да участват в окисляването на 3 - phosphoglyceraldehyde. Под действието на дехидрогеназа и по този начин се поддържа за гликолитични процеси.

А) Балансът на гликолиза

В гликолиза една молекула глюкоза, образувана от две молекули на млечна киселина и енергията, съдържаща се в четири молекули на АТР. Така две ATP молекули са образувани чрез взаимодействие на две молекули perefosforilirovaniya 1.3 - difosfoglitserinovoy киселина с две молекули ADP; две ATP молекули са образувани чрез взаимодействие на две молекули perefosforilirovaniya 2 - фосфоенолпируват с две молекули на ADP.

Въпреки това, по време на първия етап на гликолиза две молекули АТР бяха използвани при образуването на глюкоза - 6 - фосфат и фруктоза - 1,6 - дифосфат. По този начин, нетният енергия изхода през гликолиза една молекула глюкоза е две ATP молекули.

Б) Цялата реакция на гликолиза

C6H12O6 + + 2ATF 2Fn 2S3N6O3 + 2ATF

Глюкоза Milk-та

Следователно процес гликолиза се състои в превръщането на една молекула глюкоза в две молекули на млечна киселина и две молекули АДФ до две молекули АТР. Гликолиза нарича Раздвоената затихване въглехидрати, то се характеризира с образуването на две триози. Реакциите на гликолиза могат да бъдат разделени на два етапа: първи етап - и превръщането на глюкозата до две молекули fosfogeksoz 3- phosphoglyceraldehyde; вторият етап - триозофосфат превръщане в млечна киселина.

Пентоза фосфат (apotomichesky) път въглехидрат окисляване

Условно тя може да бъде разделен на 2 етапа. В първия етап шест молекули глюкоза - 6 - фосфат се превръща в рибулозо шест молекули - 5 - фосфат. Във втората фаза, шест молекули на рибулоза - 5 - фосфат се превръща в пет молекули глюкоза - 6 - фосфат. По този начин, шест молекули глюкоза - 6 - фосфат пентоза пръстен е разцепен, една молекула на хексоза. Това освобождава 36 ATP молекули. Уравнение общата реакция пентозофосфатния път на глюкоза окисляване:

6 - глюкоза - 6 - фосфат + 12NADF + H2O + 7 5 - глюкоза - 6 - фосфат + 6SO2 + 12NADFN - H + + + Н3РО4 (36ATF)

Ако в бъдеще ще бъде окислен NADFN2 образуването на 36 ATP молекули става в дихателната верига. Apotomichesky или пентоза цикъл представлява пътя на директно окисление на глюкоза - 6 - фосфат (без разполовяване). По време на този процес, CO2 се произвежда и пентоза (рибоза и деоксирибоза), достигайки синтеза на ДНК и РНК и също така се натрупва NADFN2, която е доставчик на Н2 предимно за синтез на мастни киселини, холестерола, хормони, както и енергията на образуване.

Но като цяло дихотомна път (гликолиза и гликогенолизата) е от голямо значение, отколкото apotomichesky. Тя е по-ефективно от гледна точка на енергия. Съотношението на различните начини в тъканите въглехидрати гниене зависи от физиологичното състояние на животните, от кислород към тъканта и интензитета на физическата активност. Ролята и значението на тези две разпад пътища в различни тъкани варира. Например, в чернодробна глюкоза - 6 - фосфат, 70-90% от раздвоената се разлага, и пентоза път доминира в лещата и роговицата.

Анаболизма на въглехидрати в тъканите се характеризира главно с биосинтезата на глюкоза и гликоген. образуване на глюкоза от не-въглехидратни компоненти наречени глюконеогенезата (образуването на нови захар). Важни прекурсори на D - глюкоза са. лактат, пируват, глицерол, аминокиселини и по-голямата част от междинни цикъл на лимонена киселина на: ябълчна киселина, щука # 945; -ketoglutarovaya киселина, янтарна киселина, и т.н. Тези съединения могат да бъдат образувани по време на разпадането на мазнини (например, глицерол), протеини, съдържащи аминокиселини, пропионови киселини: аланин, фенилаланин, серин, и др ..

Глюконеогенезата среща при животните главно в черния дроб и е много по-малък в бъбречната кора. Път глюконеогенезата включва седем етапа общи с процеса на гликолиза.

Точно както превръщането на глюкозата до пируват е централен път в разграждането на въглехидратите, превръщането на пируват до глюкоза от глюконеогенезата е на ТЕЦ. тези пътища не са идентични, макар и включват редица общи стъпки.

В гликолиза, има три етапа на почти необратим, които поради тази причина не могат да бъдат използвани в глюконеогенезата. Заобикаляйки следните стъпки в глюконеогенезата възникнат други реакции, катализирани от други ензими. Това заобиколни реакция също е необратим, но те отиват в посока на синтез на глюкоза. По този начин, гликолиза и гликогенолизата - необратими процеси в клетките. Освен това, тези процеси се регулират независимо един от друг.

Първият байпас в реакционната глюконеогенезата - е превръщането на пирувата в пируват fosfoenol. Този процес протича в няколко етапа. Първоначално, под действието на пируват пирогроздена киселина (пируват) карбоксилати в щука.

С = О + Н 2О + СО2 + АТР пируват карбоксилаза СН2 + ADP + Н3РО4

Реакцията се провежда в митохондриите, с участието на ацетил - СоА, който е активатор на пируват карбоксилаза. Тогава тук, в митохондриите щука възстанови като ябълчна киселина (малат):

Малат дехидрогеназа С = СН - ОН + NAD

Pikes ябълчна киселина (малат)

Malate от митохондриите с участието на специална транспортна система и влиза в цитозола. Когато се окислява чрез действието на NAD - зависим малат дехидрогеназа и образуването на щука. но extramitochondrial.

СООН СООН NADN2

CH - ОН малат дехидрогеназа С = О

След щука превръща в 2- фосфоенолпируват под fosfoenolpiruvatkarboksikinazy. Фосфат донор в тази реакция е GTP:

СН2 + GTP - HDF - СО2 С - О

С = О СООН ОН fosfoenolpiruvatkarboksikinaza

СООН 2 - фосфоенолпируват (образувани по време на гликолиза)

След 2- фосфоенолпируват обратими реакции и чрез действието на ензими на гликолиза се превръща в фруктоза - 1,6 - дифосфат съгласно следната схема:

2 - фосфоенолпируват (2 молекули)

2 - phosphoglyceric киселина (2 молекули)

3 - phosphoglyceric киселина (2 молекули)

Фосфокиназа 2ATF + - 2 ADP

1.3 - difosfoglitserinovaya киселина (2 молекули)

Фосфатаза - 2 Pi

3 - phosphoglyceraldehyde (2 молекули)

3 - phosphoglyceraldehyde fosfodioksiatseton

Фруктоза - 1,6 - дифосфат

втората байпас пътека в глюконеогенезата - превръщане на фруктоза - 6 - фосфат на фруктоза - 6 - фосфат. Това става под действието на ензим fruktozodefosfatazy на, разцепва фосфатна група в 1-позиция.

Фруктоза - 1,6 - дифосфат FRUKTODEFOSFATAZA + Н 2О - Н3РО4 фруктоза - 6 - фосфат

След фруктоза - 6 - фосфат чрез действието fosfogeksoizomerazy изомеризира до глюкоза - 6 - фосфат (обратима реакция):

Фруктоза -6 - фосфат fosfogeksoizomeraza глюкоза - 6 - фосфат

Третият ЗАОБИКАЛЯНЕ - превръщане на глюкоза - 6 - фосфат на свободно глюкоза. Когато това се случи дефосфорилиране на глюкоза - 6-фосфат с образуване на свободен глюкоза, която влиза от черния дроб в кръвния поток.

Глюкоза - 6-фосфат + H2O глюкоза - 6 - FOSFATZA -N3RO4 глюкоза

Общата реакция на образуване на глюкоза от пирогроздена киселина:

2 СН3 - C - COOH + + 4ATF 2GTF 2NADN2 + + 4H2O C6H12O6 + 2NAD + + 4ADF 2GDF + 6Fn

Това се вижда от тази реакция е, че за всяка молекула глюкоза образуван от пируват се консумира фосфатни връзки 6-енергийни и 2 молекули на NADH - Н +. използвана за възстановяване.

Той призова биосинтеза на гликоген гликогенеза. По принцип сме учили в чернодробната тъкан, която съдържа 15-20% от теглото на общото гликоген. Биосинтеза от глюкоза случи. Регулира синтеза на хормона инсулин. Този хормон активира ензими fosfogeksokinazu, фосфоглюкомутаза. Инсулин увеличава пропускливостта на хепатоцитни клетки за глюкоза. Неговата антагонист глюкагон са адреналин на хормони, норадреналин. В стресови ситуации, ще бъдат по-освободени адреналин, в латентно състояние, ще бъде по-инсулин и синтеза на гликоген.

биосинтеза на гликоген започва с глюкоза, с фосфорилиране, което води до образуването на глюкоза - 6 - фосфат:

Глюкоза + АТР FOSFOGEKSAKINAZA глюкоза - 6 - фосфат + ADP

Впоследствие глюкоза -6 - фосфат чрез действието на фосфоглюкомутаза превръща в глюкоза - 1 - фосфат.

Глюкоза - 6 - фосфат фосфоглюкомутаза глюкоза - 1 - фосфатен

Това, което следва е ключова реакция на биосинтеза на гликоген - е образованието uridinditransferazy:

Глюкоза - 1-фосфат + UTP URIDINTRANSFERAZA UDP - глюкоза + FnFn

Тогава директен синтез на гликоген ОД действие на гликоген, който се разцепва на глюкоза от UDP- - Глюкоза и го отдава на нарастващата гликоген веригата, като се образува # 945; (1 - 4) - гликозидни връзки:

UDP - Глюкоза + (п - глюкоза) п гликоген UDP + (п + 1 глюкоза) п + 1

UDP последвано от трансфосфорилиране от АТР се превръща в UTP, което отново отива до образуването на UDP - глюкоза. образуване # 945; (1 - 6) - гликозидни връзки в тъканите разклоняващи ензими катализират гликозил (4 - 6) - трансфераза.

Патология на въглехидратния метаболизъм

В патологията на заболяването се развива диабет - това се случи, когато заболяването панкреас, произвеждат хормона инсулин. Когато патологията не се синтезират гликоген, има хипергликемия - увеличение в нивата на кръвната захар; глюкозурия - щипка захар в урината; има удебеляване на кръвта, разстройство на сърдечно - съдовата система. За лечение на инсулин приложени.

При животни, има развитието на кетоза - заболяване, придружено от разстройствата на въглехидрати, протеини и липидния метаболизъм. Първоначално придружен от хипергликемия, тогава идва хипогликемия - намаление на захар в кръвта и натрупване на кетонни тела.

Литература:

1. YA Овчинников Bioorganic химия / YA Овчинников. - М. образование 1987.