Метаболизм глюкозы в организме - распад глюкозы (гликолиз) и синтез глюкозы (глюконеогенез) презентация

(глюконеогенез)

Автор – доцент кафедры биохимии Рыскина Е.А.

Синтез глюкозы (глюконеогенез);
3. Синтез (гликогенез) и распад (гликогенолиз) гликогена в тканях;
4. Пентозофосфатный путь окисления глюкозы.

кислорода) и анаэробных условиях (в отсутствии кислорода), соответственно распад глюкозы в аэробных условиях называется аэробный гликолиз, а распад глюкозы в анаэробных условиях называется анаэробный гликолиз.
В аэробных условий схема полного распада глюкозы выглядит так:
Глюкоза -----2 Пирувата-----2 Ацетил–КоА— цикл Кребса – ЦПЭ - Н2О, СО2 и АТФ
В случае анаэробных условий (-О2) гликолиз протекает с образованием 2 молекул лактата.
Глюкоза ----- 2 Пирувата -------- 2 Лактата
Схема превращений от глюкозы до пирувата одинакова при анаэробных и аэробных условиях и называется также аэробный гликолиз.

в генерировании АТФ в результате расщепления глюкозы и поставке компонентов для синтезов органических соединений.

– фосфорилирование глюкозы, гексокиназа;
2 реакция – изомеризация глюкозы-6-фосфата, глюкозы-6-фосфат изомераза;
3 реакция – вторая реакция фосфорилирования, фосфофруктокиназа;
4 реакция – распад гексозы ( с 6 атомами «С» на два по 3»С») на 2 триозы, альдолаза;
5 реакция – изомеризация триоз (3 «С»),триозофосфатизомераза;
6 реакция – фосфорилирование одной из триоз – глицероальдегид-3-фосфата (ГАФ), глицероальдегидфосфат-дегидрогеназа;
7 реакция – субстратное фосфорилирование, фосфоглицераткиназа;
8 реакция – внутримолекулярный перенос фосфатной группы, фосфоглицеромутаза;
9 реакция – дегидратация фосфоглицерата, образование ФЭП, енолаза;
10 реакция - субстратное фосфорилирование, образование ПВК, пируваткиназа.

коррелирует с затратами энергии организма. Показателями потребления АТФ является накопление АДФ и АМФ.
Большинство реакций анаэробного гликолиза обратимо, хотя в целом процесс необратим.
Необратимые реакции катализируются ферментами:
1 реакция гликолиза, катализирует реакцию гексокиназа (ингибируется глюкоза-6-фосфатом)
3 реакция гликолиза, катализирует реакцию фосфофруктокиназа
(активируется АМФ; ингибируется АТФ, НАДН(Н+) – ключевой фермент в регуляции гликолиза
10 реакция гликолиза, катализирует реакцию пируваткиназа (ингибируется АТФ), блокируется при высоком энергетическом потенциале клетки

рисунке. Катализирует эту реакцию фермент лактатдегидрогеназа (кофермент НАДН(Р+)). Реакция обратима.

с образованием Ацетил-КоА

Суммарное уравнение многостадийной реакции, катализируемой пируватдегид-рогеназным комплексом, в итоге образуется 1 молекула НАДН(Н+).
Эта молекула даст 3 молекулы АТФ.

к ферменту.

В нем принимают участие 3 фермента и 5 коферментов: - ТПФ, амид липоевой кислоты, КоА, ФАД и НАД.
Пируватдекарбоксилаза (1). В качестве кофермента в реакции участвует тиаминпирофосфат. Фермент катализирует отщепление карбоксильной группы в виде СО2, а ацетильный остаток присоединяет к липоевой кислоте - коферменту второго фермента. Получается ацетил-липоат.
Дигидролипоат-ацетилтрансфераза(2) Катализирует перенос ацетильного остатка, соединенного с липоевой кислотой на второй кофермент HS-КоА с образованием ацетил-КоА. В этой реакции участвуют два кофермента: липоевая кислота, прочно соединенная с ферментом, и кофермент А, объединяющийся с ферментом в момент реакции. Водород остается связанным с липоевой кислотой, которая превращается в дигидролипоат.
Дегидрогеназа дигидролипоевой кислоты (3) отщепляет водород от дигидролипоевой кислоты и переносит его на NAD+. Далее водород транспортируется дыхательной цепью.

38 АТФ

в печени, а также в почках, мозге и мышцах, в цитоплазме клеток.
Основными неуглеводными компонентами служат лактат, гликогенные аминокислоты и глицерин. В глюконеогенезе также могут участвовать пируват и метаболиты ЦТК.

гликолиза.

Как видно из рисунка, большинство стадий глюконеогенеза обратимо. Исключение составляют только 3 реакции (1, 7 и 10). Они называются обходные и их катализируют другие ферменты.

3 реакций, которые катализируют 3 фермента. Мембрана непроницаема для оксалоацетата, поэтому он превращается в малат, последний легко проникает через мембрану, где вновь окисляется до оксалоацетата. Регуляторным ферментом будет пируваткарбоксилаза (активируется КоА).

фермент - фруктозобисфосфотаза (ингибируется АМФ и активируется АТФ).
1 обходная реакция биосинтеза глюкозы является реакция дефосфорилирования глюкозы-6-фосфата под действием глюкозы-6-фосфатазы.

молекулы ПВК и израсходовать 6 молекул АТФ:
2 молекулы ПВК --- 2ФЕП = - 4 АТФ
2 молекулы 3-фосфоглицерата ---- 2 мол. 1,3 БФГ = - 2 АТФ
Глюконеогенез имеет важное значение, поскольку есть ткани - мозг и мышцы работа которых зависит от количества глюкозы – основного источника энергии.

относительно понижается, то активность другого пути повышается.
Гормональная регуляция: Инсулин тормозит активность ферментов глюконеогенеза, а глюкагон и адреналин и глюкокортикоиды стимулируют глюконеогенез в печени.
Аллостерическая регуляция: основные пункты контроля глюконеогенеза регуляция синтезов: фосфоенол-пировиноградной к-ты (ФЕП) и глюкозо-6-фосфата.
Первая реакция катализируется пируваткарбоксилазой (активируется ацетил - КоА). Вторая - фруктозо-бис-фосфатазой (ингибируется АМФ и активируется АТФ).