МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ - 1 На протяжении стол е т ий пекар и и пивовар ы используют превращение глюкоз ы к этанолу и CO 2 в процессе гл и кол и з а в дрожжах

Гликолиз наиболее ранее открытый и наиболее важный процесс метаболизма углеводов Гликолиз – метаболический путь, в котором глюкоза превращается в пируфат с образованием небольшого количества энергии в форме АТФ и НАДН. Гликолиз – анаэробный процесс. Гликолиз осуществляется и в анаэробных и в аэробных организмах. В гликолизе одна молекула глюкозы превращается в две молекулы пируфата. Гликолиз проходит в цитозоль.

10 реакций гл и кол и з а 1. Гексок и газа Переносит фосфорную группу от АТФ к глюкозе с образованием глюкозо-6-фосфата Четыре киназы действуют в гликолизе: 1,3,7 и 10 Все четыре киназы используют Mg 2+ и похожи за механизмом действия

Превращает глюкозо-6-фосфат в фруктозо-6-фосфат 2. Глюкозо-6-фосфат и иизомераза

Катализирует перенесение фосфорной группы от АТФ к фруктозо-6-фосфату с образованием фруктозо-1,6- дифосфата 3. Фосфофрукток и газа-1 (ФФК-1)

4. Альдолаза Расщепляет гексозу фруктозо-1,6-дифосфат к двум триозам: глицеральдегид-3-фосфату и дигидроксиацетонфосфату

Превр ащает ДГАФ в ГАФ Реакця обратимая. Р а внов есие, 96% ДГАФ и 4 % ГАФ. 5. Тр и озофосфат и иизомераза

Превращение ГАФ в 1,3-дифосфоглицерат Молекула НАД + восстанавливается к НАДН 6. Гл и церальдег и д 3-фосфат дег и дрогегаза

Переносит фосфатную группу от 1,3- дифосфоглицерата к АДФ с образованием ATФ и 3- фосфоглицерата - субстратное фосфорилирование 7. Фофогл и цератк и газа

8. Фосфогл и цератмутаза Катализирует перенесение фосфатной группы от одной части молекулы к другой

9. Э нолаза 2-Фосфоглицерат превращается в фосфоэнолпируфат Фосфоэнолпируфат имеет высокий фосфорил- трансферный потенциал

10. П и руфатк и газа Катал и з ирует реакцию субстратного фосфорилирования Не обратимая реакция Регуляторна я реакция

Общая реакция гл и кол и з а Две молекулы АТФ вырабатываются Две молекулы НАД восстанавливаются с образованием НАДН Глюкоза+ 2 AДФ + 2 НАД P и 2 П и руфат + 2 ATФ + 2 НАДН + 2 H H 2 O Во время превращения глюкозы в пируфат:

Научные исследования ферментации виноградного сахара были первыми исследованиями гл и кол и з а

Использование пируфата

Метабол и зм п и руфат а к этанол у Этанол образуется из пируфата в дрожжах и некоторых микроорганизмах в анаэробных условиях. Две реакции: 1. Декарбоксилирование пируфата в ацетальдегид. Фермент - пируфатдекарбоксилаза. Кофермент – тиамин пирофосфат (B 1 ) 2. Восстановление ацетальдегида в этанол. Фермент – алкогольдегидрогегаза Кофермент – НАДН.

Лактат образуется из пируфата в анаэробных условиях. Превращение глюкозы в лактат называется молочнокислым брожением. Фермент - лактатдегидрогегаза. Кофермент – НАДН. Метабол и зм п и руфат а в лактат

Глюкозо-1-фосфат превращается в глюкозо-6- фосфат фосфоглюкомутазой.

Непереносимость лактозы (гиполактазия) обусловлена дефицитом лактазы, которая расщепляет лактозу до глюкозы и галактозы. Микроорганизмы в толстом кишечнике ферментируют непротравленную лактозу в молочную кислоту генерируя метан (CH 4 ) и водород (H 2 ) – кишечные расстройства, метеоризм. Молочная кислота – осмотически активное вещество и задерживает воду в кишечнике, приводит к диарее. Газ и диарея ухудшают абсорбцию других веществ (жиров и белков). Лечение: - избегать продуктов, которые содержат лактозу; - фермент лактаза перорально. Непереносим о сть молока

Галактозем и я Нарушение метаболизма галактозы - галактоземия. Классическая галактоземия - это врожденный дефицит галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы. Симптомы: - рвота, диарея после приема молока, - увеличение печени, желтуха, цирроз, - катаракта, - летаргия и умственная отсталость, - повышение галактозы в крови, - появление галактозы в моче. Лечение: удалить галактозу и лактозу из рациона.

Эф фект Пастера Больше АТФ образуется в аэробных условиях, чем в анаэробных, потому в аэробных условиях меньше глюкозы используется. В анаэробных условиях превращение глюкозы в пируфат намного быстрее, чем в аэробных Эффект Пастера – гликолиз в присутствии кислорода протекает медленнее.

Пентозофосфатный путь

(1) Синтез НАДФН (для биосинтеза жирных кислот и стероидов) (2) Синтез рибозо-5-фосфата (для биосинтеза ДНК и РНК и некоторых кофакторов) (3) Обеспечивает метаболизм необычных сахаров. Роль пентозофосфатного пути В пентозофосфатном пути АТФ не синтезируется.

Две фазы: 1) Оксидативная фаза, генерирует НАДФН 2) Неоксидативная фаза (транскетолазна я /трансальдо- лазная система)

Превращает глюкозо-6-фосфату в 6- фосфоглюконолактон Оксидативная фаза

Превращает 6-фосфоглюконолактон в 6- фосфоглюконат

Превращает 6-фосфоглюконат в рибулозо-5-фосфат

Превращение рибулозо-5-фосфата Ribose 5-phosphate isomerase

Реакция, которая катализируется транскетолазой