Гликолиз и глюконеогенез

[pic 1]

Углеводы

Лекция №2

Гликолиз и глюконеогенез.

Аэробный обмен углеводов. Окисление лактата. Пентозофосфатный путь.

[pic 2]

Гликолиз - окисление глюкозы в анаэробных условиях с

образованием 2 молекул лактата (молочной кислоты) и 2 АТФ. Локализация: гиалоплазма.

АТФ образутся в отсутствие O2!!!

11 реакций, 3 реакции необратимы (киназы: ГК, ФФК, ПирК).

2 этапа:

1. подготовительный этап (образование фосфотриоз) - с затратой 2 молекул АТФ;
2. этап - образование 4 молекул АТФ (в 2 реакциях).

[pic 3]

[pic 4]

образование фосфотриоз (ДОАФ и ФГА);[pic 5]

с затратой 2 молекул АТФ; активация метаболитов.[pic 6][pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

начиная с ФГА подразумевается коэффициент 2; образование АТФ в 2 реакциях; 2 x 2 = 4 АТФ.[pic 10][pic 11]

учитывая подготовительный этап: 4 - 2 = 2 АТФ[pic 12]

[pic 13]

Реакции гликолиза до образования[pic 14][pic 15]

пирувата сходны и в аэробных, и в анаэробных условиях.

В анаэробных условиях НАДH+H+ (не может переносить H в ДЦ) используется для восстановления пирувата до лактата ЛДГ.[pic 16]

Реакция необходима для регенерации НАД+ для ФГАДГ реакции.[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

Ключевые ферменты - 3 киназы:

1. гексокиназа;
2. фосфофруктокиназа;
3. пируваткиназа.

Регуляция:

1. Аллостерическая: - АТФ, цитрат; + Ф-2,6-Ф (печень).
2. Вторые посредники: - цАМФ.
3. Гормоны:

+ КА в мышцах; - ГГ, КА в печени.[pic 21]

+ индукция: ИН; - репрессия: ГКС.[pic 22]

[pic 23]

1. Образование — анаэробный гликолиз (N = 0,2 - 3 ммоль/л).
2. Основные источники: в покое — эритроциты, при кратковременной напряженной работе — скелетные мышцы.
3. Использование: ≈ 75 % — глюконеогенез, ≈ 25 % — окисление.
4. Гиперлактатемия в клинике:

1. Сердечная и легочная недостаточность
2. Шок, коллапс, терминальное состояние
3. Другие формы гипоксии
4. Злокачественные процессы
5. Судорожные состояния
6. Алкоголизм
7. В1 - гиповитаминоз
8. Патология печени, почек

[pic 24]

Глюконеогенез - синтез глюкозы (до 250 г/сут) из:

1. органичеких кислот с количеством атомов C не менее 3 (лактат, пируват, оксалоацетат);
2. глицерина;
3. гликогенных аминокислот.

Локализация: печень, почки, тонкий кишечник.

Для синтеза 1 молекулы глюкозы:

затрачивается 2 молекулы лактата и 6 АТФ или затрачивается 2 молекулы оксалоацетата и 4 АТФ.[pic 25][pic 26]

[pic 27]

Реакции:[pic 28][pic 29]

обратимые реакции гликолиза и ГНГ;[pic 30]

3 энергетических барьера (ПирК, ФФК, ГК) обходятся с помощью 4 реакций.[pic 31]

[pic 32]

4 обходные реакции (ключевых ферменты):

пируваткарбоксилаза; ФЕПкарбоксикиназа; фруктозо-1,6-бисфосфатаза; глюкозо-6-фосфатаза.[pic 33][pic 34][pic 35][pic 36]

Регуляция:

1. Аллостерическая: + АТФ; - АДФ (АМФ), Ф-2,6-Ф (печень).
2. Вторые посредники: + цАМФ.
3. Гормоны:

+ ГГ.[pic 37]

+ индукция: ГКС, ГГ; - репрессия: ИН.[pic 38]

[pic 39]

[pic 40]

[pic 41]

окисление углеводов в присутствии O2;[pic 42]

окисление глюкозы до пирувата протекает одинаково и в аэробных, и в анэробных условиях;[pic 43]

в аэробных уловиях пируват транспортируется в матрикс МХ, где под действием ПДГ-комплекса окисляется до ацетил-КоА, котрый оксиляется в общем пути катаболизма (ЦТК и ДЦ) до CO2 и H2O.[pic 44]

[pic 45]

[pic 46]

[pic 47][pic 48][pic 49][pic 50][pic 51][pic 52][pic 53][pic 54][pic 55][pic 56][pic 57][pic 58]