МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ - 2. Глюкоза Превращение глюкоз ы в кл е т ке Глюкозо-6- фосфат Пируват Гликоген рибоза, НАДФН Пентозофосфат- ный путь Синтез гликогена. - презентация

1 МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ - 2

2 Глюкоза Превращение глюкоз ы в кл е т ке Глюкозо-6- фосфат Пируват Гликоген рибоза, НАДФН Пентозофосфат- ный путь Синтез гликогена Деградация гликогена Гликолиз Глюконеогенез

3 Все клетки зависят от глюкозы. Мозг особенно чувствительный к снижению уровня глюкозы (дневная потребность глюкозы для мозга 120 г). Эритроциты используют только глюкозу как топливо 160 г глюкозы необходимо в день для всего организма. При длительном голодании организм должен синтезировать глюкозу из неуглеводных предшественников

4 Печень и почки – основные органы синтеза глюкозы Основные предшественники: лактат, пируват, глицерол и некоторые аминокислоты При голодании глюконеогенез поставляет почти всю глюкозу для организма Глюконеогенез – универсальный путь. Глюконеогенез – синтез глюкозы из неуглеводных компонентов

5 Глюконеогенез не является обратимым гликолизом В гликолизе глюкоза превращается в пируват; в глюконеогенезе пируват превращается в глюкозу. Но глюконеогенез не не является обратимым гликолизом. Три необратимые реакции в гликолизе - гексокиназная, фосфофруктокиназная, и пируваткиназная.

6 Сравнение гл и кол и з а и глюконеогенез а

7 I: П и руват Фосфо э нолп и руват Фермент пируваткарбоксилаза – присутствует только в митохондриях. Пируват транспортируется в м и тохондр ии и з цитоплазм ы. Первый шаг в глюконеогенезе - карбоксилирование пирувата в оксалоацетат.

8 Проходит в цитозол е. Фосфо э нолп и руваткарбоксик и назна я реакц и я

9 Фермент фруктозо-1,6-дифосфатаза II: Фруктозо-1,6-дифосфат фруктозо- 6-фосфат

10 III: Глюкозо-6-фосфат глюкоза Глюкозо-6-фосфат, не може т дифунд ировать и з кл е т ки. Образование свободной глюкоз ы регул ируется дв у м я путя ми: фермент, который прев ращает глюкозо-6-фосфат в глюкоз у является регуляторн ы м;

11 Последняя реакц и я не проходит в цитозол е. Г-6-Ф транспорт ируется в э ндоплазматич ескую с е т ь, г де г и дрол и з ируется глюкозо-6-фосфатазо й, которая с вязана с мембрано й Э С. Глюкозо-6-фосфатазна реакція

12 Скорость гликолиза определяется кoнцентрацией глюкозы. Скорость глюконеогенеза определяется кoнцентрацией предшественников глюкозы. Регуляц и я глюконеогенез а Глюконеогенез и гликолиз регулируются реципрокно: в клетке если один путь неактивный, второй активируется.

13

14 Гормоны влияют на экспрессию генов изменяя скорость транскрипции. Инсулин стимул ирует э кспрес сию фосфофрукток и нз ы и п и руватк и наз ы. Глюкагон и нг и б ирует э кспрес сию этих фермент о в и стимул ирует продукц и ю фосфо э нолп и руваткарбоксик и наз ы и фруктозо-1,6-дифосфатаз ы. Регуляция глюконеогенеза гормонами

15 Основн ые пред шественники : (1) Лактат (2) Б о льш инство ам и нокислот (особ енно алан и н) (3) Гл и церол (при р асщеплении жир о в) Пред шественники глюконеогенез а

16 Цикл Кор и Печ еночная лактатдег и дрогеназа превр ащает лактат в п и руват (субстрат для глюконеогенез а ) Глюкоза, образованная в печ ени, транспорт ируется к перифер ическим ткан ям с кров ь ю

17 Глюконеогенез из гл и церол а

18 Дефицит глюкозо-6-фосфат дегидрогеназы –энзимопатия, которая поражает сотни миллионов людей. 10 % людей средиземноморского региона имеют этот генетический дефект. Эритроциты со сниженым уровнем восстановленного глутатиона более чувствительны к гемолизу и легко разрушаются, особенно при интоксикациях лекарствами (например, антималярийными препаратами). В тяжелых случаях массивная деструкция эритроцитов может привести к смерти. Э ритроцит ы, которые содержат т е льц а Хейнца.

19 Сахарный диабет DIABETES MELITUS

20 САХАРНЫЙ ДИАБЕТ состояние хронической гипергликемии, которое обусловленное нарушением регуляции обмена углеводов, которое возникает вследствие абсолютной или относительной недостаточности инсулина и проявляется глюкозурией, полиурией, полидипсией,нарушением липидного, белкового и минерального обмена и развитием острых и хронических осложнений.

21 ПРИЧИНЫ ГИПЕРИНСУЛИНЕМИИ Опухоли поджелудочной железы Инсулинонезависимая форма диабета Панкреатиты и ожирение Болезнь Кушинга Тиреотоксикоз и акромегалия Язва 12-перстной кишки

22 Сахарный диабет разделяют на 2 типа: І тип – инсулинозависимый (20 %); ІІ тип – инсулиннезависимый (80 %)

23 Инсулинозависимый – абсолютный дефицит инсулина в организме, проявляется в детском возрасте, склонность к кетоацидозу, лечится инсулином Инсулинонезависимый – возникает у взрослых, обусловлен относительной недостаточностью инсулина, не осложняется кетоацидозом, не требует инсулинотерапии

24 Причины диабета І типа: 1) генетически детерминированный 2) аутоимунное поражение в детском возрасте - клеток поджелудочной Причины диабета ІІ типа: 1) инсулин вирабатывается, но в плазме связывается с белками, которые блокируют его действие; 2) гиперактивация инсулиназы; 3) деффект рецепторного аппарата для инсулина; 4) дефект пострецепторной системы (аденилатциклазной)

25 Углеводный обмен при сахарном диабете Угнетение гексокиназы (гепато-, мио- и адипоциты) усиление гликогенолиза активация глюконеогенеза нарушение роботы цикла Кребса

26 Липидный обмен при диабете: Снижение утилизации глюкозы снижение липогенеза Мобилизация жира из депо Липемия Усиление кетогенеза и холестериногенеза Кетонемия и холестеринемия Кетонурия

27 Белковый обмен при диабете Снижение утилизации глюкозы Повышенный распад белка Аминоацидемия, усиленное потребление глюкогенных аминокислот Усиление глюконеогенеза

28 БИОХИМЕЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ САХАРНОГО ДИАБЕТА: ГИПЕРГЛИКЕМИЯ ГЛЮКОЗУРИЯ ( БОЛЬШЕ 10 ММОЛЬ/Л) КЕТОНЕМИЯ, КЕТОНУРИЯ, АТЕРОСКЛЕРОЗ КЕТОАЦИДОЗ ГИПЕРАМИНОАЦИДЕМИЯ И АМИНОАЦИДУРИЯ ПОЛИУРИЯ ПОЛИДИПСИЯ ПОЛИФАГИЯ ДЕГИДРАТАЦИЯ

29 Пентозофосфатный путь

30 (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.

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