ЛЕКЦИЯ № 7 Обмен гликогена. Глюконеогенез. Регуляция обмена

Скачать презентацию ЛЕКЦИЯ № 7 Обмен гликогена. Глюконеогенез. Регуляция обмена Скачать презентацию ЛЕКЦИЯ № 7 Обмен гликогена. Глюконеогенез. Регуляция обмена

biohimiya._lekciya_7._obmen_glikogena._glyukoneogenez._regulyaciya_obmena_uglevodov._2016.pptx

  • Размер: 316.8 Кб
  • Автор:
  • Количество слайдов: 38

Описание презентации ЛЕКЦИЯ № 7 Обмен гликогена. Глюконеогенез. Регуляция обмена по слайдам

ЛЕКЦИЯ № 7 Обмен гликогена. Глюконеогенез. Регуляция обмена углеводов Екатеринбург, 2016 г. Дисциплина: БиохимияЛЕКЦИЯ № 7 Обмен гликогена. Глюконеогенез. Регуляция обмена углеводов Екатеринбург, 2016 г. Дисциплина: Биохимия Лектор: Гаврилов И. В. Факультет: лечебно-профилактический, Курс: 2 ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России Кафедра биохимии

 • Глюконеогенез (ГНГ).  • Схема, субстраты, локализация ферментов в клетке, тканевая специфичность, • Глюконеогенез (ГНГ). • Схема, субстраты, локализация ферментов в клетке, тканевая специфичность, значение. • Реципрокная регуляция глюконеогенеза и гликолиза: механизмы, роль гормонов (адреналина, глюкокортикоидов, глюкагона, инсулина и др. ). • Ключевые (необратимые) реакции глюконеогенеза, номенклатура ферментов, их классификация, регуляция, значение. План лекции

 • Уровни и механизмы регуляции обмена углеводов (центральный,  межорганный, метаболический - клеточный). • Уровни и механизмы регуляции обмена углеводов (центральный, межорганный, метаболический — клеточный). Цикл Кори (глюкозо-лактатный цикл): механизм, значение. • Возрастные особенности ПФШ и ГНГ, значение.

 • Разветвленный гомополисахарид сотоящий из остатков глюкозы,  соединенных α 1 -4 гликозидной • Разветвленный гомополисахарид сотоящий из остатков глюкозы, соединенных α 1 -4 гликозидной связью; • депонируется в основном в печени и скелетных мышцах, но также имеется в большинстве тканей и клеток, за исключением эритроцитов и нейронов; • хранится в цитозоле клеток; • Общая масса гликогена в организме человека может достигать 100 -150 грамм. Гликоген

1 23 4 1  - остатки глюкозы,  соединенные α-1, 4 - гликозидной1 23 4 1 — остатки глюкозы, соединенные α-1, 4 — гликозидной связью 2 — остатки глюкозы, соединенные α-1, 6 — гликозидной связью 3 — нередуцирующие концевые мономеры 4 — редуцирующий концевой мономер. Гликоген

Гликоген является основным резервом глюкозы в постабсортивный период и при интенсивных физических нагрузках. Гликоген является основным резервом глюкозы в постабсортивный период и при интенсивных физических нагрузках. Биологическое значение

Синтез гликогена - гликогенез ф о. СН 2 О Н НО ОН Н ОНСинтез гликогена — гликогенез ф о. СН 2 О Н НО ОН Н ОН ОН Н Н Глюкокиназа (в печени) Гексокиназа (во всех тканях) Глюкоза-6 ф А фф АТФ АДФ

о Ф Н НО ОН Н ОН ОН НСH 2 O Фосфоглюкомутаза. Н о Ф Н НО ОН Н ОН ОН НСH 2 O Фосфоглюкомутаза. Н

УДФ-глюкопирофосфатаза. Ф Ф о. СН 2 ОН Н НО ОН Н ОН О- ФНУДФ-глюкопирофосфатаза. Ф Ф о. СН 2 ОН Н НО ОН Н ОН О- ФН Но Ф ОН 2 С У н он н н УДФ — глюкоза УТФ Глюкозо-1 ф

Олигосахарид(8) праймергликогенин Гликоген (n+1) гликогенсинтаза г УДФ г г. УДФ  Олигосахарид(8) праймергликогенин Гликоген (n+1) гликогенсинтаза г УДФ г г. УДФ

Амило-1, 4 -1, 6 -глюкозилтансферазаг г г г гликоген α(1 -4) α(1 -6) гликогенсинтазаАмило-1, 4 -1, 6 -глюкозилтансферазаг г г г гликоген α(1 -4) α(1 -6) гликогенсинтаза г УДФ г УДФ

Распад гликогена – гликогенолиз гликоген Н 3 PO 4 ГЛЮКОЗО-1 -Ф Гликогенфосфорилаза Олигосахаридтрансферазаг гРаспад гликогена – гликогенолиз гликоген Н 3 PO 4 ГЛЮКОЗО-1 -Ф Гликогенфосфорилаза Олигосахаридтрансферазаг г г г г. Ф

гликоген г г гг α(1 -6) α-1, 6 -глюкозидаза. H 2 O гликоген г г гг α(1 -6) α-1, 6 -глюкозидаза. H 2 O

Гликоген. АТФ АДФ УТФ ФФГлюкокиназа, Гексокиназа Фосфоглюкомутаза УДФ-глюкопиро фосфорилиза Гликоген синтазао. СН 2 ОНГликоген. АТФ АДФ УТФ ФФГлюкокиназа, Гексокиназа Фосфоглюкомутаза УДФ-глюкопиро фосфорилиза Гликоген синтазао. СН 2 ОН Н НО ОН Н ОН ОН Н Н о. СН 2 ОРО 3 Н НО ОН Н ОН ОН Н Н о. СН 2 ОН Н НО ОН Н ОН ОРО 3 Н Н о. СН 2 ОН Н НО ОН Н ОН О-УДФ Н НГлюкоза Глюкозо- 6 ф Глюкозо- 1 ф УДФ -глюкоза. Дефект в печени гликогенсинтазы 0 тип. Гликогеноз: Гипогликемия в постабсорбтивном периоде, судороги по утрам

Гликоген. Н 2 ОН 3 РО 4 Гликогенфосфорилазао. СН 2 ОН Н НО ОНГликоген. Н 2 ОН 3 РО 4 Гликогенфосфорилазао. СН 2 ОН Н НО ОН Н ОН ОН Н Н о. СН 2 ОРО 3 Н НО ОН Н ОН ОН Н Н о. СН 2 ОН Н НО ОН Н ОН ОРО 3 Н НГлюкоза Глюкозо- 6 ф Глюкозо- 1 ф Н 3 РО 4 Фосфоглюкомутаза. Глюкозо-6 ф фосфатаза Дефект в печени глюкозо-6 ф фосфатазы 1 тип. Болезнь Гирке: Гипогликемия, Гиперацилглицеролемия, ацидоз Дефект в мышцах фосфорилазы 5 тип. Болезнь Мак-Ардла: Боли в мышцах, судороги при физ. нагрузке, Накопление в мышцах гликогена норм. структуры

Гормональная регуляция Глюкозо-6 ф Гликоген. Инсулин Гликогенсинтаза Гликогенфосфорилаза. Фосфопротеин фосфотаза –+ Углеводы пищи АбсорбтивныйГормональная регуляция Глюкозо-6 ф Гликоген. Инсулин Гликогенсинтаза Гликогенфосфорилаза. Фосфопротеин фосфотаза –+ Углеводы пищи Абсорбтивный период

Глюкозо-6 ф Гликоген Глюкагон Адреналин. Гликогенсинтаза Гликогенфосфорилаза Киназа фосфорилазы ц. АМФ+–Постабсорбтивный период Глюкозо-6 ф Гликоген Глюкагон Адреналин. Гликогенсинтаза Гликогенфосфорилаза Киназа фосфорилазы ц. АМФ+–Постабсорбтивный период

Нарушения обмена гликогена Гликогеновые болезни Гликогенозы Агликогенозы  дефект ферментов распада гликогена  дефектНарушения обмена гликогена Гликогеновые болезни Гликогенозы Агликогенозы дефект ферментов распада гликогена дефект гликогенсинтазы Печеночные Мышечные Нарушение использования гликогена для поддержания уровня глюкозы в крови Нарушение энергоснабжения скелетных мышц

Тип гликогеноза Фермент с нарушенной активностью Основные органы, ткани и клетки, в которых найденТип гликогеноза Фермент с нарушенной активностью Основные органы, ткани и клетки, в которых найден дефект фермента 0 (агликогеноз) Гликогенсинтетаза Печень I (болезнь Гирке) Глюкозо-6 -фосфатаза Печень, почки II (болезнь Помпе) Кислая a-1, 4 -глюкозидаза Печень, почки, селезенка, мышцы, нервная ткань, лейкоциты III (болезнь Кори) Амило-1, 6 -глюкозидаза (деветвящий фермент) Печень, мышцы, лейкоциты IV (болезнь Андерсена) Амило-1, 4® 1, 6 -трансглюкози даза (ветвящий фермент) Печень, мышцы, почки, лейкоциты V (болезнь Мак-Ардла) Фосфорилаза (миофосфорилаза) Мышцы VI (болезнь Герса) Фосфорилаза Печень VII (болезнь Таруи) Фосфофруктокиназа Мышцы VIII (болезнь Томсона) Фосфорилаза мышцы IX (болезнь Хага) Киназа фосфорилазы Печень X ц-АМФ-зависимая киназа фосфорилазы Печень, мышцы

Каждый вид имеет свои особенные признаки, но есть и общие  симптомы:  •Каждый вид имеет свои особенные признаки, но есть и общие симптомы: • «кукольное лицо» ; • гепатоспленомегалия (одновременное увелчение селезенки и печени); • цирроз; • желтуха; • кахексия (крайнее истощение организма); • судороги; • кома; • пониженный уровень глюкозы в крови, гиперлипидемия; • повышение в крови уровня жирных кислот, холестерина, мочевой кислоты Симптомы

Жировая ткань. Глюкоза (Абсорбтивный период) Гликоген. Печень. Гликогеноз Постабсорбтивный период:  глюкоза кахексия судорогиЖировая ткань. Глюкоза (Абсорбтивный период) Гликоген. Печень. Гликогеноз Постабсорбтивный период: глюкоза кахексия судороги кома. Гепатоспленомегалия желтуха. Цирроз ТГ СЖК ХСКортизол

Глюкоза (Абсорбтивный период) Гликоген. Печень. Агликогеноз Постабсорбтивный период:  глюкоза судороги кома Жировая тканьГлюкоза (Абсорбтивный период) Гликоген. Печень. Агликогеноз Постабсорбтивный период: глюкоза судороги кома Жировая ткань кахексия. ТГ СЖК ХСКортизол

ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ - процесс синтеза глюкозы из органических веществ неуглеводной природы - Локализация в организмеГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ — процесс синтеза глюкозы из органических веществ неуглеводной природы — Локализация в организме – печень (80%), корковое вещество почек (20%) — Локализация в клетке – цитоплазма, матрикс митохондрий — Функция – поддержание уровня глюкозы в крови в период голодания и физических нагрузок — Производительность — до 80 -100 г / сут

 Субстраты:  • Лактат – продукт анаэробного гликолиза, образуется в эритроцитах и работающих Субстраты: • Лактат – продукт анаэробного гликолиза, образуется в эритроцитах и работающих мышцах • Глицерол – высвобождается при гидролизе триглицеридов в жировой ткани (голодание, стресс, физическая нагрузка) • Аминокислоты – образуются в результате распада белков мышц; включаются в ГНГ при голодании, мышечной работе

Ключевые ферменты ГНГ 1. Пируваткарбоксилаза (в митохондриях, содержит биотин,  превращает ПВК в ЩУК.Ключевые ферменты ГНГ 1. Пируваткарбоксилаза (в митохондриях, содержит биотин, превращает ПВК в ЩУК. Индуктор: глюкагон, адреналин, кортизол. Репрессор: инсулин. Ингибитор: АМФ, активатор Ацетил. Ко. А. ) 2. Фосфоенолпируваткарбоксикиназа (в цитоплазме, превращает ЩУК в ФЕП. Индуктор: глюкагон, адреналин, кортизол. Репрессор: инсулин ) 3. Фруктозо-1, 6 -фосфатаза (дефосфорилирует фруктозо-1, 6 дф. Индуктор: глюкагон, адреналин, кортизол. Репрессор: инсулин. Ингибирует АМФ, фруктозо-2, 6 дф. Активатор: цитрат, жирные кислоты) 4. Гл-6 -фосфатаза (дефосфорилирует глюкозо-6 ф. Индуктор: глюкагон, адреналин, кортизол. Репрессор: инсулин ) Участвующие ферменты: — 1 фермент ЦТК (малат ДГ), — 8 ферментов обратимых реакций гликолиза

г л ю к о з а г л ю к о з ог л ю к о з а г л ю к о з о — 6 ф ф р у к т о з о — 1 , 6 д ф Д А Ф 3 — Ф Г А 1 , 3 — Ф Г К 2 — Ф Г К 3 — Ф Г К Ф Е П П В Кô ð ó ê ò î ç î — 2 , 6 ä ôБ И Ф А Т Ф А Д ФН 2 ОФ н г л ю к о к и н а з аг л ю к о з о — 6 — ф о с ф о т а з а А Д Ф ф о с ф о г е к с о з о и з о м е р а з а ф о с ф о ф р у к т о к и н а з аф р у к т о з о — 1 , 6 — д и ф о с ф о т а з а А л ь д о л а з а А т р и о з о ф о с ф а т и з о м е р а з а Н А Д Н 2 Н А Д +Ф н г л и ц е р а л ь д е г и д ф о с ф а т Д Г А Т ФА Д Ф ф о с ф о г л и ц е р а т к и н а з а ф о с ф о г л и ц е р а т м у т а з а А Т ФА Д Ф п и р у в а т к и н а з а. Н 2 Ое н о л а з а Щ У К Г Т Ф Г Д Ф С О 2 Ф Е П к а р б о к с и к и н а з а П В Км а л а т Щ У К А Т ФФ н + А Д Ф С О 2 Н А Д + Н А Д Н 2 Н А Д +м а л а т Д Г П В К к а р б о к с и л а з алактат Н А Д + Н А Д Н 2 Л Д Галанин. Г Л Уа — К Г А Л Т М И Т О Х О Н Д Р И ЯЦ И Т О П Л А З М А г л ю к о з а К Р О В Ь À Ì Ô , Ô í À Ò Ô , Í À Ä Í 2 , ö è ò ð à ò , æ è ð í û å ê è ñ ë î ò û À Ò Ô , Í À Ä Í 2 , à ë à , æ è ð í û å ê è ñ ë î ò û , À ö å ò è ë Ê î À À Ì Ô асп. А С Т глицеролг л и ц е р о л — 1 ф. А Т Ф А Д Ф г л и ц е р о л к и н а з а Н А Д + Н А Д Н 2 г л и ц е р о л — ф Д Г ô ð ó ê ò î ç î — 1 , 6 — ä ô , ã ë þ ê î ç àÀ Ì Ô , ГЕПАТОЦИТ À ö å ò è ë — Ê î Àö è ò ð à ò , æ è ð í û å ê è ñ ë î ò û

глюкоза глюкозо-6 ф фруктозо-1, 6 дф ДАФ 3 -ФГА 1, 3 -ФГК 2 -ФГКглюкоза глюкозо-6 ф фруктозо-1, 6 дф ДАФ 3 -ФГА 1, 3 -ФГК 2 -ФГК 3 -ФГК ФЕП ПВК ôðóêòîçî-2, 6äô БИФ АТФ АДФ Н 2 О Фн глюкокиназаглюкозо-6 -фосфотаза АДФ фосфогексозоизомераза фосфофруктокиназафруктозо-1, 6 -дифосфотаза Альдолаза А триозофосфат изомераза НАДН 2 НАД+Фн глицеральдегидфосфат ДГ АТФ АДФ фосфоглицераткиназа фосфоглицератмутаза АТФ АДФ пируваткиназа Н 2 О енолаза ЩУК ГТФГДФСО 2 ФЕПкарбоксикиназа ПВК малат. ЩУК АТФФн + АДФ СО 2 НАД+НАДН 2 НАД+малат ДГПВКкарбоксилаза лактат НАД+НАДН 2 ЛДГ аланин ГЛУа-КГ АЛТ МИТОХОНДРИЯ ЦИТОПЛАЗМА глюкоза. КРОВЬ ÀÌÔ, ÔíÀÒÔ, ÍÀÄÍ2, öèòðàò, æèðíûå êèñëîòû ÀÒÔ, ÍÀÄÍ2, àëà, æèðíûå êèñëîòû, ÀöåòèëÊîÀ ÀÌÔ асп АСТ глицерол-1 ф АТФ АДФ глицеролкиназа. НАД+НАДН 2 глицерол-ф ДГ ôðóêòîçî-1, 6 -äô, ãëþêîçà ÀÌÔ, ГЕПАТОЦИТ Àöåòèë-ÊîÀ öèòðàò, æèðíûå êèñëîòû

Гормональная регуляция глюконеогенеза Осуществляется реципрокно с реакциями гликолиза:  Инсулин:   индуцирует синтезГормональная регуляция глюконеогенеза Осуществляется реципрокно с реакциями гликолиза: Инсулин: индуцирует синтез ключ. ферментов гликолиза репрессирует синтез ключ. ферментов ГНГ Глюкагон, кортизол индуцирует синтез ключ. ферментов ГНГ репрессирует синтез ключ. ферментов гликолиза Адреналин активирует гликолиз в мышцах

гликолиз глюконеогенез. АМФ, фруктозо-2, 6 дф АТФ, НАДН 2,  цитрат, жир.  кислоты,гликолиз глюконеогенез. АМФ, фруктозо-2, 6 дф АТФ, НАДН 2, цитрат, жир. кислоты, аланин, Aцетил-Ко. А ацетил-Ко. А АМФ, фруктозо-2, 6 дф аллостерический механизм регуляции на клеточном уровне + —

Регуляция обмена углеводов Уровни  • Центральный (нейроэндокринный) [адреналин, глюкагон, глюкокортикоиды,  инсулин] •Регуляция обмена углеводов Уровни • Центральный (нейроэндокринный) [адреналин, глюкагон, глюкокортикоиды, инсулин] • Межорганный (цикл Кори, глюкозо-аланиновый цикл) • Клеточный = метаболический ( аллостерическая регуляция, ковалентная модификация, индукция-репрессия)

Центральный уровень адреналин глюкокортикоиды тиреоидные гормоны СТГ АКТГ глюкагон N глюкозы в крови 3,Центральный уровень адреналин глюкокортикоиды тиреоидные гормоны СТГ АКТГ глюкагон N глюкозы в крови 3, 3 – 6, 1 м. Моль/л инсулин стресс

Глюкоза  в норме Гипергликемия Гипогликемия 6, 1 ммоль/л. 3, 3 ммоль/л. 6, 1Глюкоза в норме Гипергликемия Гипогликемия 6, 1 ммоль/л. 3, 3 ммоль/л. 6, 1 ммоль/л. инсулин Глюкагон Стресс. Переутомление Голодание Адреналин Кортизол Глюкагон

Инсулинзависые ткани Жировая ткань Мышцы. Инсулиннезависые ткани Нервная ткань Эритроциты и др Глюкоза ПеченьИнсулинзависые ткани Жировая ткань Мышцы. Инсулиннезависые ткани Нервная ткань Эритроциты и др Глюкоза Печень ЖКТ Глюкоза Гликоген. Глицерин, АК, МК Инсулин Глюкагон Кортизол Аденалин. Глюкоза Гликоген. ТГ ТГ

Межорганный уровеньãëþêîçà ÏÊ àëàíèí Ïå÷åíüÌûøöà 2ÀÒÔ 2ÍÀÄÍ2 Êðîâü àëàíèí ÏÊ 6ÀÒÔ ÀÊ ÊÊ Ìî÷åâèíàМежорганный уровеньãëþêîçà ÏÊ àëàíèí Ïå÷åíüÌûøöà 2ÀÒÔ 2ÍÀÄÍ2 Êðîâü àëàíèí ÏÊ 6ÀÒÔ ÀÊ ÊÊ Ìî÷åâèíà 2ÍÀÄÍ2 ÑÎ2 Í2Î áåëêè Глюкозо-аланиновый цикл Работает при голодании

ãëþêîçà ÏÊ ëàêòàò Ïå÷åíüÌûøöà 2ÀÒÔ Êðîâü ëàêòàò ÏÊ 6ÀÒÔГлюкозо-лактатный цикл Работает при гипоксии ãëþêîçà ÏÊ ëàêòàò Ïå÷åíüÌûøöà 2ÀÒÔ Êðîâü ëàêòàò ÏÊ 6ÀÒÔГлюкозо-лактатный цикл Работает при гипоксии

Клеточный (метаболический) гликолиз глюконеогенез. АМФ, фр-2, 6 дф, фр-1, 6 дф АТФ, НАДН 2,Клеточный (метаболический) гликолиз глюконеогенез. АМФ, фр-2, 6 дф, фр-1, 6 дф АТФ, НАДН 2, цитрат, ЖК, аланин, ац-Ко. А АМФ, фр-2, 6 дф Пример аллостерического механизма регуляции на клеточном уровне + —

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ ! СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !