Регуляция и патология углеводного обмена

Регуляция углеводного обмена (по механизмам, локализации) Внутриклеточная Внеклеточная (субстратная) Путем изменения Гормональная концентрации субстрата в крови: глюкозы, лактата, аланина

Субстратная регуляция углеводного обмена Цитозоль ала Гликолиз Глю Пируват НАДНН+ АТФ АДФ + АМФ + Фн ТГ Энергия НАД Биологическая Ацил-Со. А работа Пируват АТФ Ацил-Со. А ЩУК + Ацетил-Со. А Митохондрия ЦТК НАДНН+ Кетоновые тела

Субстратная регуляция гликолиза Цитозоль Гексокиназа Фосфофруктокиназа Глю Глю-6 ф Фру-6 ф Фру-1, 6 диф АТФ, НАДНН+, ацил-Со. А, цитрат, кетоновые тела, ала АМФ, АДФ, НАД, Фн Пируваткиназа ФДА ФЕП Пируват Митохондрия ЦТК Пируват Ацетил-Со. А

Субстратная регуляция ЦТК Пируват Цитозоль Митохондрия Кетоновые тела, Ацил-Со. А Пируватдегидрогеназа Ацетил-Со. А АМФ, АДФ, АТФ, Фн, НАД Цитратсинтаза НАДНН+ ЩУК Цитрат Изоцитрат α-КГ Изоцитратдегидрогеназа

Субстратная регуляция глюконеогенеза Глю-6 ф-фосфатаза Гексокиназа Глю-6 ф Фру-6 ф Фру-1, 6 ф-дифосфатаза Фосфофруктокиназа Фру-1, 6 диф АТФ, Ацил- Со. А, цитрат, ФДА кетоновые тела, Ацил-Со. А, Ацетил-Со. А, и лаза НАДНН+ ала ФЕП -карбокс ФЕП ЩУК Пируваткиназа Пир уват Пируват карб оксил аза

Внеклеточная регуляция (путем изменения концентрации в крови субстрата) 1. Концентрация глюкозы (почки и печень) Печень (Гепатоцит) А. Проницаемость мембран гепатоцитов Б. Глюконеогенез В. Гликоген Гексокиназа Г. Фермент глю-6 -фосфатаза Глю Глю-6 -ф Д. Фермент глюкокиназа Глю-6 -фосфатаза Гексокиназа V Глюкокиназа V Км 3, 3 5, 5 м. М/л [Глюкоза] 3, 3 5, 5 м. М/л [Глюкоза] Км

Внеклеточная регуляция (путем изменения концентрации в крови субстрата) 2. Концентрация лактата Цикл Кори (глюкозо-лактатный) Мышцы, эритроциты Кровь Печень Глюкоза в покое 2 АТФ (-6 АТФ) Пируват Пируват ЛДГ ЛДГ Лактат

Внеклеточная регуляция (путем изменения концентрации в крови субстрата) 3. Концентрация аланина Глюкозо-аланиновый цикл Мышцы Кровь Печень Мочевина Глюкоза NH 4+ 2 АТФ Пируват глу глу Ами- нокис- α-КГ ала α-КГ лоты

Гормональная регуляция 5, 5 ммоль/л глюкозы Глюкагон Адреналин Глюкокортикоиды АКТГ СТГ Инсулин 3, 5 ммоль/л глюкозы

Гормональная регуляция В кровь 5, 5 ммоль/л глюкозы Гликогенолиз Глюкоза Фосфорилаза Глюкагон Гликогенn Глю-1 ф Глю-6 ф Адреналин Гликоген(n-1) 3, 5 ммоль/л глюкозы

Гормональная регуляция Глюконеогенез 5, 5 ммоль/л глюкозы Пируваткарбоксилаза Глюкокортикоиды ЩУК ФЕП-карбоксилаза Фру-1, 6 диф Фру-1, 6 -дифосфатаза Использование Фру-6 ф глюкозы Глю-6 ф 3, 5 ммоль/л глюкозы Гексокиназа Глю-6 -фосфатаза Глюкоза

Гормональная регуляция 5, 5 ммоль/л глюкозы АКТГ синтез глюкокортикоидов СТГ липолиз ТГ липаза (жировое НЭЖК депо) 3, 5 ммоль/л глюкозы

Гормональная регуляция 5, 5 ммоль/л глюкозы 1. Проницаемость клеточных мембран 2. Окисление глюкозы Инсулин ЦТК цитратсинтаза 3, 5 ммоль/л глюкозы гликолиз пентозный цикл гексокиназа фисфофруктокиназа глю-6 ф-дегидрогеназа пируваткиназа 6 -фосфоглюкуронатдегидрогеназа

Гормональная регуляция 5, 5 ммоль/л глюкозы 1. Проницаемость клеточных мембран 2. Окисление глюкозы Инсулин 3. Гликогенез Гликоген(n+1) 3, 5 ммоль/л глюкозы УДФ Гликогенсинтаза Гликогенn Глю-6 ф Глю-1 ф УДФ-глю

Гормональная регуляция 5, 5 ммоль/л глюкозы 1. Проницаемость клеточных мембран 2. Окисление глюкозы 3. Гликогенез Инсулин 4. Липогенез 3, 5 ммоль/л глюкозы ТГ-синтаза Ацил-Со. А ТГ

Гормональная регуляция 5, 5 ммоль/л глюкозы Липолиз Инсулин Липаза 3, 5 ммоль/л глюкозы Ацил-Со. А ТГ Гликогенолиз Фосфорилаза Гликогенn Гликоген(n-1) + Глю-1 ф

Гормональная регуляция Липолиз Гликогенолиз Инсулин Глюконеогенез Пируваткарбоксилаза ЩУК ФЕП-карбоксилаза Фру-1, 6 диф Фру-1, 6 -дифосфатаза Фру-6 ф Глю-6 -фосфатаза Глюкоза

Изменения концентрации глюкозы в крови Гипогликемия (<3, 3 ммоль/л) Гипергликемия (>5, 5 ммоль/л) Функциональная Патологическая Физиологическая Патологическая

Биохимические нарушения при сахарном диабете 1. Гипергликемия СО 2+Н 2 О ЦТК 2. Глюкозурия, полиурия АТФ 3. Кетонемия, кетонурия Ацетил-Со. А 4. Кетоацидоз 5. Отрицательный азотистый баланс Ацил-Со. А ТГ 6. Гиперосмотическая дегидратация β-окси-β-метил-Со. А Холестерин Кетоновые тела

Гликогенозы (обмен гликогена) Глю-6 -фосфатаза Глю-6 ф , аза синат ) -6 ог ен Глик т (1 а фер 1 -4) генс интаз мен Глю-1 ф гл ико ий» аза ( в я щая» «Вет вящ ил УТФ вет сфор ПФ УДФ-глю Фо Гликогенсинтаза (1 -4) Фосфорилаза «де «ветвящий» фермент (1 -6) Гликогенn «Деветвящая» фосфорилаза УДФ Гликогенn Гликоген(n+1)

Гликогенозы Вид гликогеноза, Признаки Название генетический гликогеноза дефект фермента, Лабораторные Клинические локализация I тип Печеночный. Увеличение содержания: Гепатомегалия, в гепатоцитах гликогена, в крови гипотрофия, болезнь Гирке Глю-6 -фосфатаза в лактата, кетоновых тел замедление роста, гепатоцитах триглицеридов, мочевой к-ты. кровоточивость, Ацидоз. Гипогликемия натощак. судороги VI тип, Печеночный. Гипогликемия натощак, кетонемия, Гепатомегалия, Фосфорилаза в ацидоз, увеличение содержания в слабовыраженное болезнь Херса гепатоцитах крови лактата, в печени - гликогена замедление роста

Гликогенозы Вид гликогеноза, Признаки Название генетический гликогеноза дефект фермента, локализация Лабораторные Клинические V тип Мышечный Миопатия, Фосфорилаза в болезненные болезнь Мак- миоцитах судороги мышц после Ардля физической нагрузки VIII тип Мышечный Напоминает V тип. болезнь Гарди Фосфофруктокиназа Сочетание с в миоцитах гемолитической болезнью III тир Смешанный Увеличение содержания: Признаки сходны болезнь Кори- Фосфорилаза в гепатоцитах и мышцах с I типом Форбса «деветвящая» в гликогена, в крови лактата, (мягкое течение и гепатоцитах и кетоновых тел, триглицеридов. благоприятный миоцитах Ацидоз. Гипогликемия натощак. прогноз). Мышечная слабость IV тип Смешанный Гепатомегалия, болезнь Гликогенсинтаза Цирроз Андерсена «ветвящая» в печени. Печеночная гепатоцитах и недостаточность. миоцитах Миопатия

Обезвреживание активных форм кислорода, восстановление метгемоглобина в эритроцитах O 2 Глю-6 ф-дег идрогеназа НАДФ GSSG 2 Н 2 О Глю-6 -ф Глутатион- редуктаза пероксидаза Каталаза Фру-1, 6 -ф НАДФНН+ 2 GSH 2 Н 2 О 2 Фосфофруктокиназа АТФ Hb (Fe 2+) Супероксид- Д мутаза 3 ФГА НА Метгемоглобин редуктазная e + O 2 O- 2 система 1, 3 ДФГ НАД НН + Hb (Fe 3+) ФЕП Пируваткиназа АТФ Врожденные нарушения синтеза ферментов – Пируват гемолитическая анемия 1. Глю-6 фосфат-дегидрогеназа 2. Пируваткиназа Лактат 3. Фосфофруктокиназа (+ гликогеноз VIII типа)