metabolismul glucidelor în corpul unui animal - o bibliotecă mare de Leningrad

Energia oxidării anaerobe a 3- fosfogliceraldehid nu disipată sub formă de căldură, și este dispus în legăturile fosfat de mare energie de 1,3 - acidul difosfoglitserinovoy. Apoi, reziduul acid fosforic cu legătură de energie transferată la ADP. rezultând în formarea de ATP. Apoi, sub grupul fosforic acțiunea phosphoglyceromutase se mută de la al treilea la al doilea atom de carbon.

DAR - DAR C = O - C = NO

2 N - C - OH HO phosphoglyceromutase Mg + 2 H 2 - C - O - P = O

CH2 - O - P = O CH2OH HO

OH 2 - Acid phosphoglyceric

3 - Acid phosphoglyceric

Deshidratarea 2 - Acid phosphoglyceric:

DAR - C = O HO - HO H2O - C = NO

2 N - C - O - P = O ENOLGIDRAZA Mg, Mn 2 P - O

CH2OH OH CH2OH

2 - phosphoglyceric-ta 2 - fosfoenolpiruvat

Ca rezultat al reacției de deshidratare formând energia chimică care este stocată în conexiune macroergice fosforic enol -2 - fosfopiruvata. Acest reziduu de acid fosforic cu legătură de energie transferată la ADP, având ca rezultat formarea de ATP.

HO - C = O + HO 2 2ADF ATP HO - C = O

P = O piruvat Mg2 +, Mn2 + 2 C - OH

enolpiruvat apoi transferat la piruvatului, adică sub formă de enol merge într-o cetonă.

DAR - DAR C = O - C = O

Apoi, acidul piruvic intra in oxidoreducere format anterior formă NADN2 redusă și redus la acid lactic - produsul final al glicolizei și glicogenolizei.

DAR - DAR C = O - C = O

2 C = O + 2NADN - LAKTINODEGIDROGENAZA + H 2 H - C - OH + 2NAD

acid lactic piruvat (lactat)

DNA poate participa din nou la oxidarea 3 - fosfogliceraldehid. Sub acțiunea dehidrogenazei și, astfel, să sprijine pentru procesele glicolitice.

A) Echilibrul glicolizei

In glicoliză o molecula de glucoza format din două molecule de acid lactic și energia conținută în cele patru molecule de ATP. Astfel, două molecule de ATP sunt formate prin reacția a două molecule perefosforilirovaniya 1.3 - acidul difosfoglitserinovoy cu două molecule de ADP; doua molecule de ATP sunt formate prin reacția a două molecule perefosforilirovaniya 2 - fosfoenolpiruvat cu două molecule de ADP.

Cu toate acestea, în timpul primei etape a glicolizei două molecule de ATP au fost utilizate în formarea glucozei - 6 - fosfat și fructoză - 1,6 - difosfat. Astfel, producția de energie netă în timpul glicolizei o molecula de glucoza este de doua molecule de ATP.

B) Reacția generală a glicolizei

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

Glucoză de lapte-ta

În consecință, procesul de glicoliza constă în transformarea moleculă de glucoză în două molecule de acid lactic și două molecule de ADP la două molecule de ATP. Glycolysis numit carbohidrați dezintegrare dihotomică, este caracterizat prin formarea a două triozele. Reactiile glicolizei pot fi împărțite în două etape: prima etapă - și conversia glucozei la două molecule fosfogeksoz 3- fosfogliceraldehid; a doua etapă - transformarea triose fosfat în acid lactic.

fosfat pentozo (apotomichesky) oxidare cale carbohidrat

Condițional poate fi împărțit în 2 etape. În prima etapă șase molecule de glucoză - 6 - fosfat este transformată în ribulozo șase molecule - 5 - fosfat. În a doua etapă, șase molecule de ribulozo - 5 - fosfat este transformat în cinci molecule de glucoză - 6 - fosfat. Astfel, șase molecule de glucoză - 6 - inel pentoză fosfat este scindat, o moleculă de hexoză. Aceasta eliberează 36 molecule ATP. Ecuația generală cale de reacție fosfat pentozo de oxidare a glucozei:

6 - glucoză - 6 - fosfat + 12NADF + H2O + 7 5 - glucoză - 6 - fosfat + 6SO2 + 12NADFN - H + + + H3PO4 (36ATF)

Dacă în viitor va fi oxidat NADFN2 formarea de 36 molecule ATP are loc în lanțul respirator. Apotomichesky sau ciclu pentoză reprezintă calea de oxidare directă a glucozei - 6 - fosfat (fără împărțire în două). In timpul acestui proces, CO2 este produs și o pentoză (riboză și deoxiriboză), ajungând la sinteza ADN-ului și ARN-ului, și de asemenea se acumulează NADFN2, care este un furnizor de H2 în principal pentru sinteza acizilor grași, colesterol, hormoni, precum energia formării.

Dar, în general, calea dihotomice (glicoliza și glicogenolizei) este de mare importanță decât apotomichesky. Este mai eficient din punct de vedere energetic. Raportul dintre diferitele moduri în țesuturile carbohidraților descompunere depinde de starea fiziologică a animalelor, de oxigen la țesutul și intensitatea activității fizice. Rolul și semnificația acestor două căi de degradare în diferite țesuturi variază. De exemplu, în glucoză hepatică - 6 - fosfat, 70-90% de dihotomice se descompune, iar calea pentoză domină în lentilă și cornee.

Anabolism carbohidraților în țesuturi se caracterizează în principal prin biosinteza glucozei și glicogen. formarea glucozei din componente non-carbohidrat numit gluconeogeneza (formarea de noi zahăr). precursori importanți de D - glucoză sunt. lactat, piruvat, glicerol, aminoacizi și majoritatea acidului citric ciclu intermediari: Acid malic, știucă # 945; -ketoglutarovaya, acid succinic, etc. Acești compuși pot fi formați în timpul descompunerii grăsimilor (de exemplu, glicerol), proteine ​​care conțin aminoacizi, acizi propionici: alanină, fenilalanină, serină, etc ..

Gluconeogenezei apare la animalele în principal în ficat și este mult mai mică în cortexul renal. gluconeogeneză Path include șapte etape comune cu procesul de glicoliza.

La fel ca și conversia glucozei la piruvatului este o cale centrală în catabolismul glucidelor, conversia piruvatului în glucoză de către gluconeogenezei este central. aceste căi nu sunt identice, însă, și să includă un număr de etape comune.

În glicoliza, există trei etape de practic ireversibile, care din acest motiv nu pot fi utilizate în gluconeogeneză. Ocolirea acești pași în gluconeogeneză alte reacții catalizate de către alte enzime. Această reacție de rezolvări este de asemenea ireversibilă, dar ele merg în direcția sintezei glucozei. Astfel, glicolizei și glicogenolizei - procese ireversibile in celule. Mai mult, aceste procese sunt reglementate în mod independent unul față de celălalt.

Prima derivație reacție gluconeogeneza - este conversia piruvatului în fosfoenol piruvat. Acest proces are loc în mai multe etape. Inițial, sub acțiunea acidului piruvic piruvatului (piruvat) carboxilaților în știucă.

C = O + H2O + CO2 + ATP piruvat carboxilaza CH2 + ADP + H3PO4

Reacția are loc în mitocondriile, cu participarea acetil - CoA, care este un activator al carboxilaza piruvatului. Apoi, aici, in mitocondrie pike recupera ca acid malic (malat):

Malat dehidrogenaza C = CH - OH + NAD

Acid malic Pikes (malat)

Malat din mitocondrii cu participarea unui sistem special de transport și intră în citosol. Acolo unde este oxidat prin acțiunea DNA - dependente malat dehidrogenază și formarea stiucii. dar extramitochondrial.

COOH COOH NADN2

CH - OH malat dehidrogenaza C = O

Apoi stiuca convertit la 2- fosfoenolpiruvat sub fosfoenolpiruvatkarboksikinazy. donor fosfat din această reacție este GTP:

CH2 + GTP - HDF - CO2 C - O

C = O COOH OH fosfoenolpiruvatkarboksikinaza

COOH 2 - fosfoenolpiruvat (format în timpul glicolizei)

Apoi 2- fosfoenolpiruvat reacții reversibile și prin acțiunea enzimelor din glicolizei este transformată în fructoză - 1,6 - difosfat conform următoarei scheme:

2 - fosfoenolpiruvat (2 molecule)

2 - Acid phosphoglyceric (2 molecule)

3 - Acid phosphoglyceric (2 molecule)

Fosfokinazei 2ATF + - 2 ADP

1.3 - Acid difosfoglitserinovaya (2 molecule)

Fosfataza - 2 Pi

3 - fosfogliceraldehid (2 molecule)

3 - fosfogliceraldehid fosfodioksiatseton

Fructoza - 1,6 - difosfat

A doua cale de by-pass în gluconeogeneză - o conversie de fructoză - 6 - fosfat la fructoză - 6 - fosfat. Acest lucru se produce sub acțiunea enzimei fruktozodefosfatazy, scindată o grupare fosfat în poziția 1.

Fructoza - 1,6 - difosfat FRUKTODEFOSFATAZA + H2O - H3PO4 fructoza - 6 - fosfat

Apoi, fructoza - 6 - fosfat prin acțiunea fosfogeksoizomerazy izomerizat la glucoză - 6 - fosfat (reacție reversibilă):

Fructozei -6 - fosfat fosfogeksoizomeraza glucoză - 6 - fosfat

Al treilea workaround - conversia glucozei - 6 - fosfat la glucoză liberă. Când acest lucru se produce defosforilarea glucoză - 6-fosfat cu formarea de glucoză liberă, care intră din ficat in sange.

Glucoză - 6-fosfat + H2O glucoză - 6 - FOSFATZA -N3RO4 glucoză

Reacția generală a formării glucozei din acid piruvic:

2 CH3 - C - COOH + + 4ATF 2GTF 2NADN2 + + 4H2O C6H12O6 + 2NAD + + 4ADF 2GDF + 6Fn

Se vede din această reacție este că pentru fiecare moleculă de glucoză formată din piruvatul se consumă legături fosfat 6-energie și 2 molecule de NADH - H +. utilizat pentru recuperare.

Se numește glicogen biosinteza glicogeneza. Practic am studiat in tesutul hepatic, care conține 15-20% în greutate din totalul glicogenului. Biosintezã de glucoză are loc. Regleaza sinteza hormonului insulină. Acest hormon activeaza enzime fosfogeksokinazu, fosfoglucomutază. Insulina crește permeabilitatea celulelor hepatocite pentru glucoză. glucagonul sa antagonist sunt hormonii adrenalina, noradrenalina. In situatii de stres vor fi mai lansat adrenalina, în starea de repaus va fi mai multă insulină și sinteza glicogenului.

glicogen biosintezei incepe cu glucoza, cu fosforilarea acesteia, având ca rezultat formarea de glucoză - 6 - fosfat:

Glucoza + ATP FOSFOGEKSAKINAZA glucoză - 6 - fosfat + ADP

Ulterior glucoza -6 - fosfat prin acțiunea fosfoglucomutază transformată în glucoză - 1 - fosfat.

Glucoză - 6 - fosfat fosfoglucomutază glucoză - 1 - fosfat

Ceea ce urmează este o reacție cheie a biosintezei glicogenului - este uridinditransferazy educație:

Glucoza - 1-fosfat + UTP URIDINTRANSFERAZA UDP - glucoză + FnFn

Apoi, acțiunea directă od sinteza glicogenului de glicogen, care scindează glucozei din UDP- - glucoză și se atașează la lanțul glicogen în creștere, formând astfel # 945; (1 - 4) - glicozidice:

UDP - Glucoză + (n - glucoză) n glicogen UDP + (n + 1 glucoză) n + 1

UDP urmat de transfosforilaea de ATP este convertit in, UTP, care merge din nou la formarea UDP - glucoză. formare # 945; (1 - 6) - legături glicozidice în țesuturile de branșare enzima catalizează glicozil (4 - 6) - transferaza.

Patologia metabolismului glucidic

In patologia bolii se dezvolta diabet zaharat - aceasta se produce atunci cand boala pancreasului, produc insulina. În cazul în care patologia nu este sintetiza glicogen, există hiperglicemie - o creștere a nivelului de zahăr din sânge; glicozurie - un vârf de cuțit de zahăr în urină; există îngroșarea sângelui, tulburări cardio - sistem vascular. Pentru tratamentul cu insulină administrată.

La animale, există dezvoltarea cetozei - o boală însoțită de tulburările de carbohidrați, proteine ​​și metabolismului lipidelor. Inițial însoțit de hiperglicemie, atunci vine hipoglicemie - o scădere a zahărului în sânge și acumularea corpilor cetonici.

Referințe:

1. YA Ovchinnikov chimie Bioorganic / YA Ovchinnikov. - M. Educație 1987.