Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Обмен углеводовОсновные функции углеводов в организме: 1. Энергетическая. За счет окисления углеводов удовлетворяется более половины (55%) всей потребности человека в энергии, Глюкоза служит единственным или основным источником энергии для нервной ткани (в том числе мозга), почек, семенников, эритроцитов и всех тканей эмбриона. 2. Входят в состав структурно-функциональных компонентов клеток и межклеточного вещества. В виде гликозаминогликанов углеводы входят в состав межклеточного вещества. Пентозы используются для синтеза нуклеотидов и нуклеиновых кислот. Большое число белков являются гликопротеинами и т.д. 3. Из углеводов в организме могут синтезироваться соединения других классов, в частности липиды и заменимые аминокислоты.
Наиболее распространенный углевод млекопитающих – глюкоза. Она играет роль связующего звена между энергетическими и пластическими функциями углеводов, поскольку из глюкозы могут образоваться все другие моносахариды, и наоборот – разные моносахариды могут превращаться в глюкозу. Источником углеводов организма служат углеводы пищи – главным образом крахмал (хлеб и хлебобулочные изделия, макароны и макаронные изделия, картофель, крупы и т.д.), а также сахароза (сахар, варенья и т.д.) и лактоза (в составе молока). Кроме того, глюкоза может образовываться в организме из аминокислот, а также глицерина, входящего в состав жиров.
Переваривание углеводов
Углеводы пищи в пищеварительном тракте распадаются на мономеры при действии гликозидаз – ферментов, катализирующих гидролиз гликозидных связей. Переваривание крахмала начинается уже в ротовой полости: в слюне содержится фермент α-амилаза, расщепляющий α-1,4-гликозидные связи. Поскольку пища в ротовой полости находится недолго, то крахмал здесь переваривается лишь частично. Основным местом переваривания крахмала служит тонкий кишечник, куда поступает панкреатическая амилаза. Амилаза не гидролизует гликозидную связь в дисахаридах, поэтому основным продуктом действия панкреатической амилазы является дисахарид мальтоза. Из глюкозных остатков, которые в молекуле крахмала соединены α-1,6-гликозидной связью, образуется дисахарид изомальтоза. Помимо этого, с пищей в организм поступают дисахариды сахароза и лактоза. Мальтоза, изомальтоза, сахароза и лактоза гидролизуются специфическими гликозидазами – соответственно, мальтазой, изомальтазой, сахаразой и лактазой: Мальтоза + Н2О → глюкоза + глюкоза Изомальтоза + Н2О → глюкоза + глюкоза Сахароза + Н2О → глюкоза + фруктоза Лактоза + Н2О → глюкоза + галактоза Дисахаридазы синтезируются в клетках кишечника, однако в просвет кишечника не выделяются, а катализируют реакции гидролитического расщепления субстратов на поверхности клеток, т.е. имеет место пристеночное пищеварение. Продукты полного переваривания углеводов – глюкоза, фруктоза и галактоза – через клетки кишечника поступают в кровь.
Трансмембранный перенос глюкозы
Поступление глюкозы из крови в клетки происходит путем облегченной диффузии при участии специальных белков-переносчиков. Следовательно, скорость трансмембранного переноса глюкозы зависит только от градиента ее концентрации и количества белков-транспортеров. Исключением являются клетки мышц и жировой ткани, в которых белки-транспортеры (ГЛЮТ-4) являются инсулин-зависимыми. В отсутствие инсулина плазматическая мембрана этих клеток становится непроницаемой для глюкозы.
Катаболизм глюкозы. Аэробный и анаэробный гликолиз.
Термин “гликолиз” происходит от греческих слов glykys – сладкий и lysis – распад, разложение. Гликолиз – процесс окисления глюкозы, в результате которого происходит расщепление глюкозы с образованием 2 молекул пирувата (аэробный гликолиз) или 2 молекул лактата (анаэробный гликолиз). Химизм процесса
Гликолиз условно можно разделить на две стадии. Первые пять реакций составляют подготовительную стадию гликолиза. И аэробный, и анаэробный гликолиз начинаются с фосфорилирования глюкозы. В большинстве тканей реакцию фосфорилирования глюкозы катализируют изоферменты гексокиназы (ГК), в паренхиматозных клетках печени эту реакцию катализирует глюкокиназа (ГлК).
Е1 - гексокиназа или глюкокиназа. Особенности ГК: 1) обладает групповой специфичностью, т.к. катализирует фосфорилирование не только глюкозы, но и других гексоз (фруктозы, маннозы), 2) имеет высокое сродство к глюкозе (Км < 0,1 мМ), поэтому катализирует реакцию с максимальной скоростью при низкой концентрации глюкозы в крови, 3) резко ингибируется глюкозо-6-фосфатом. Особенности ГлК: 1) обладает стереохимической специфичностью, т.к. катализирует фосфорилирование только глюкозы, 2) имеет низкое сродство к глюкозе (Км ≈ 10 мМ), поэтому катализирует реакцию только при высокой концентрации глюкозы в крови, 3) не ингибируется глюкозо-6-фосфатом. Образовавшийся в результате 1-ой реакции глюкозо-6-фосфат в отличие от глюкозы не способен проходить через клеточные мембраны (они не проницаемы для заряженных молекул). Таким образом, в результате фосфорилирования глюкоза “запирается” в клетке. Е2 - глюкозофосфатизомераза Е3 - фосфофруктокиназа Е4 - фруктозодифосфатальдолаза Е5 – триозофосфатизомераза Этой реакцией завершается подготовительная стадия гликолиза. В ходе этой стадии на активацию молекулы глюкозы и подготовку к расщеплению на два трехуглеродных фрагмента затрачивается 2 молекулы АТФ:
Глюкоза + 2 АТФ → 2 глицеральдегид-3-фосфат + 2 АДФ
На второй стадии гликолиза (стадии извлечения энергии), также включающей 5 реакций, происходит превращение глицеральдегид-3-фосфата в пируват с запасанием выделяющейся энергии в форме АТФ.
Е6 - глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа Е7 - фосфоглицераткиназа Е8 - фосфоглицератфосфомутаза Е9 - енолгидратаза Е10 - пируваткиназа Таким образом, суммарное уравнение 2 этапа гликолиза выглядит следующим образом: Глицеральдегид-3-фосфат + НАД+ + 2 АДФ + 2 Н3РО4 → пируват + НАДН·Н+ + 2 АТФ
Суммируя уравнения обоих этапов, получаем:
Глюкоза + 2 НАД+ + 2 АДФ + 2 Н3РО4 → 2 пируват + 2 НАДН·Н+ + 2 АТФ
Для непрерывного протекания гликолиза необходимо реокисление НАДН·Н+, образовавшегося в ходе глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназной реакции, до НАД+. В аэробных условиях продуктом гликолиза в животных тканях является пируват, а НАДН·Н+ снова окисляется до НАД+, отдавая свои электроны в дыхательную цепь.
|