Метаболизм углеводов Поли- и олигосахариды в желудочно-кишечном

Скачать презентацию Метаболизм углеводов  Поли- и олигосахариды в желудочно-кишечном Скачать презентацию Метаболизм углеводов Поли- и олигосахариды в желудочно-кишечном

1_metabolizm_uglevodov_i_tstk.pptx

  • Размер: 426.6 Кб
  • Автор:
  • Количество слайдов: 34

Описание презентации Метаболизм углеводов Поли- и олигосахариды в желудочно-кишечном по слайдам

Метаболизм углеводов Метаболизм углеводов

Поли- и олигосахариды в желудочно-кишечном тракте под действием гликозидаз  расщепляются до моносахаридов Поли- и олигосахариды в желудочно-кишечном тракте под действием гликозидаз расщепляются до моносахаридов и всасываются в кровь. Гликозидазы – гидролитические ферменты: α-, β- и -амилазы, мальтаза, инулиназа, сахараза, лактаза и др.

Основными путями внутриклеточного метаболизма углеводов являются:  гликолиз;  гликогенолиз;  пентозомонофосфатный путь; Основными путями внутриклеточного метаболизма углеводов являются: гликолиз; гликогенолиз; пентозомонофосфатный путь; глюконеогенез; гликогенез.

Глюкозо-6 -фосфат – ключевой метаболит углеводного обмена ГЛ Ю КО ЗА ГЛИКОГЕН ГЛЮКОЗО- ПентозофосфатныйГлюкозо-6 -фосфат – ключевой метаболит углеводного обмена ГЛ Ю КО ЗА ГЛИКОГЕН ГЛЮКОЗО- Пентозофосфатный путь ПЕНТОЗЫ 6 -ФОСФАТ И ДРУГИЕ САХАРА ПИРУВАТ Цикл Кребса ЛАКТАТ СО 2 И Н 2 О гликогенолиз гликогенез гликолиз глюконеоген ез гликогенолиз глюконеогенез гликолиз гликогенез

       Е:  гексокиназа глюкоза + АТФ Е: гексокиназа глюкоза + АТФ глюкозо-6 -Ф + АДФ CH 2 O~PO 3 H

Гликолиз – последовательность реакций окисления глюкозы в результате которых: в анаэробных условиях образуется Гликолиз – последовательность реакций окисления глюкозы в результате которых: в анаэробных условиях образуется молочная кислота ( лактат ); в аэробных – пировиноградная кислот ( пируват ). Локализация процесса – цитоплазма.

Значение гликолиза Промежуточные метаболиты являются предшественниками для синтеза аминокислот,  азотистых оснований,  липидовЗначение гликолиза Промежуточные метаболиты являются предшественниками для синтеза аминокислот, азотистых оснований, липидов и др. Окисление глюкозы сопровождается образованием АТФ путем субстратного фосфорилирования.

 В анаэробных условиях гликолиз – это единственный процесс в клетках,  приводящий к В анаэробных условиях гликолиз – это единственный процесс в клетках, приводящий к образованию АТФ В аэробных условиях образующийся пируват поступает в цикл Кребса, где происходит дальнейшее полное окисление глюкозы до СО 2 , Н 2 О и выделяется большое количество энергии.

Гликолиз – дихотомический путь катаболизма глюкозы В анаэробных условиях (11 реакций)   Гликолиз – дихотомический путь катаболизма глюкозы В анаэробных условиях (11 реакций) С 6 Н 12 О 6 + 2 АДФ + 2 Н 3 РО 4 глюкоза 2 СН 3 СНОНСООН + 2 АТФ + 2 Н 2 О лактат В аэробных условиях (10 реакций) С 6 Н 12 О 6 + 2 АДФ + 2 Н 3 РО 4 + 2 НАД + глюкоза 2 СН 3 СОСООН + 2 АТФ + 2 Н 2 О + 2 НАДН. Н + пируват

СТАДИИ ГЛИКОЛИЗА Подготовительная стадия  (стадия активации глюкозы):  – 5 реакций; – 1СТАДИИ ГЛИКОЛИЗА Подготовительная стадия (стадия активации глюкозы): – 5 реакций; – 1 молекула гексозы (глюкозы) расщепляется на 2 молекулы фосфотриоз (2 глицеральдегидфосфата) Стадия генерации АТФ: – 6 (5) реакций; – энергия окислительных реакций трансформируется в химическую энергию АТФ (в реакциях субстратного фосфорилирования)

Подготовительная стадия:  Необратимое образование глюкозо -6 -фосфата.  Необратимое образование фруктозо-1, 6 -дифосфата.Подготовительная стадия: Необратимое образование глюкозо -6 -фосфата. Необратимое образование фруктозо-1, 6 -дифосфата. (ключевая реакция, ключевой фермент). Стадия генерации АТФ: Обратимая реакция гликолитической оксиредукции Обратимая реакция образования фсофглицерата их дифосфоглицерата, сопровождающаяся субстратным фосфорилированием. Необратимая реакция образования пирувата из фосфоенолпирувата, сопровождающаяся субстратным фосфорилированием. Механизм регуляции активности ключевых ферментов гликолиза – аллостерический.

Энергетический баланс гликолиза В анаэробных условиях Расход АТФ: в подготовительной стадии гликолиза затрачивается 2Энергетический баланс гликолиза В анаэробных условиях Расход АТФ: в подготовительной стадии гликолиза затрачивается 2 молекулы АТФ на фосфорилирование глюкозы и фруктозо-6 фосфата. Образование АТФ: 4 молекулы АТФ образуется в реакциях субстратного фосфорилирования в процессе окисления двух молекул фосфотриоз Суммарно – 2 молекулы АТФ.

В аэробных условиях Расход АТФ: в подготовительной стадии гликолиза затрачивается 2 молекулы АТФ наВ аэробных условиях Расход АТФ: в подготовительной стадии гликолиза затрачивается 2 молекулы АТФ на фосфорилирование глюкозы и фруктозо-6 фосфата. Образование АТФ: 4 молекулы АТФ образуется в реакциях субстратного фосфорилирования в процессе окисления двух молекул фосфотриоз, 6 молекул АТФ образуется в ходе окислительного фосфорилирования (при передаче е — в дыхательную цепь митохондрий от НАДН). Суммарно – 8 молекул АТФ.

ГЛИКОГЕНОЛИЗ Гликогенолиз – расщепление гликогена по дихотомическому (гликолитическому) пути. Внутриклеточное расщепление гликогена происходит путемГЛИКОГЕНОЛИЗ Гликогенолиз – расщепление гликогена по дихотомическому (гликолитическому) пути. Внутриклеточное расщепление гликогена происходит путем фосфоролиза , в результате которого образуется глюкозо-1 -фосфат.

Энергетический баланс гликогенолиза Расход АТФ: в подготовительной стадии гликогенолиза затрачивается 1 молекула АТФ наЭнергетический баланс гликогенолиза Расход АТФ: в подготовительной стадии гликогенолиза затрачивается 1 молекула АТФ на фосфорилирование фруктозо-6 фосфата. Образование АТФ: 4 молекулы АТФ образуется в реакциях субстратного фосфорилирования в процессе окисления двух молекул фосфотриоз Суммарно – 3 молекулы АТФ.

Регуляция гликогенолиза Сложный многоступенчатый (каскадный) процесс, контролируемый гормонами и нейромедиаторами (с участием вторичных посредниковРегуляция гликогенолиза Сложный многоступенчатый (каскадный) процесс, контролируемый гормонами и нейромедиаторами (с участием вторичных посредников ц. АМФ, Са 2+ ). Ключевой фермент (регуляторный) – гликогенфосфорилаза. Активаторы гликогенолиза : адреналин, глюкагон, норадреналин и др. Ингибиторы гликогенолиза : инсулин, простагландины гр. Е и др.

ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ Глюконеогенез – синтез глюкозы из неуглеводных соединений по пути обратимых реакций гликолиза. НеобратимыеГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ Глюконеогенез – синтез глюкозы из неуглеводных соединений по пути обратимых реакций гликолиза. Необратимые реакции гликолиза «преодолеваются» обходными путями глюконеогенеза.

Глюконеогенез 2 Пируват +  4 АТФ  +  2 ГТФ  +Глюконеогенез 2 Пируват + 4 АТФ + 2 ГТФ + 2 НАДН. Н+ → → Глюкоза + 4 АДФ + 2 ГДФ + 6 Н 3 РО 4 + 2 НАД +

ГЛИКОГЕНЕЗ Гликогенез – синтез гликогена из глюкозы. Стадии синтеза цепи гликогена 1. Синтез олигосахаридаГЛИКОГЕНЕЗ Гликогенез – синтез гликогена из глюкозы. Стадии синтеза цепи гликогена 1. Синтез олигосахарида (n min = 11) – удлинение цепи с образованием 1, 4 -связей. 2. Перенос части олигосахарида (n min = 6) на затравочную цепь с образованием 1, 6 -связи – образуется новая ветвь. 3. Удлинение цепей (новой ветви) с образованием 1, 4 -связей.

 ⅓  гликогена в организме накапливается в печени.  Необходим для поддержания уровня ⅓ гликогена в организме накапливается в печени. Необходим для поддержания уровня глюкозы в крови (гликоген → глюкозо-6 -фосфа т → глюкоза). ⅔ гликогена в организме откладывается в мышцах. Необходим для восполнения энергетических потребностей организма. В глюкозу не превращается. Гранулы гликогена в гепатоцитах

Продуктом дихотомического расщепления глюкозы (гликогена) в аэробных условиях является пировиноградная кислота Продуктом дихотомического расщепления глюкозы (гликогена) в аэробных условиях является пировиноградная кислота

ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ  ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ ПИРОВИНОГРАДНОЙ  КИСЛОТЫ Мультиферментный пируватдегидрогеназный комплекс Локализация:  матрикс митохондрий. ФЕРМЕНТЫОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ ПИРОВИНОГРАДНОЙ КИСЛОТЫ Мультиферментный пируватдегидрогеназный комплекс Локализация: матрикс митохондрий. ФЕРМЕНТЫ КОФАКТОРЫ пируватдегидрогеназа (Е 1 ) дигидролипоилацетил- трансфераза (Е 2 ) дигидролипоилдегидрогеназа (Е 3 ) Тиаминпирофосфат (ТПФ) Липоевая кислота (ЛК) ФАД HS-Ко. А НАД +

Энергетический баланс  окислительного декарбоксилирования пирувата: 3 АТФ (образуются при передаче восстановительных эквивалентов отЭнергетический баланс окислительного декарбоксилирования пирувата: 3 АТФ (образуются при передаче восстановительных эквивалентов от восстановленного НАДН в электронтранспортную цепь митохондрий)

Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты –  необратимый процесс Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты – необратимый процесс

Цикл Кребса Ханс Кребс (1900 -1981) В 1953 году (совместно с Ф. -А. Липманом)Цикл Кребса Ханс Кребс (1900 -1981) В 1953 году (совместно с Ф. -А. Липманом) удостоен Нобелевской премии в области физиологии и медицины за открытие цикла лимонной кислоты

 Цикл Кребса (цикл трикарбоновых кислот,  цикл лимонной кислоты) – конечный катаболический путь Цикл Кребса (цикл трикарбоновых кислот, цикл лимонной кислоты) – конечный катаболический путь окисления всех соединений в аэробных условиях. Универсальный механизм окисления у всех живых организмов. Амфиболический метаболический путь. Локализация цикла – матрикс митохондрий. СН 3 СО ~ S-Ко. А + 3 НАД + + ФАД + ГДФ + Фн → → 2 СО 2 + HS-Ко. А + 3 НАДН. Н + + ФАДН 2 + ГТФ

Жирные кислоты, стероиды Глутамат Аминокислоты,  нуклеотиды Аминокислоты, пропионил. Ко. А Аминокислоты Углеводы АспартатЖирные кислоты, стероиды Глутамат Аминокислоты, нуклеотиды Аминокислоты, пропионил. Ко. А Аминокислоты Углеводы Аспартат Аминокислоты, пиримидины Углеводы, липиды, аминокислоты Жирные кислоты, стероиды Протопорфирины (гем)

Регуляция Цикла Кребса Лимитирующий фактор цикла Кребса – доступность оксалоацетата. Источники оксалоацетата:  глюкозаРегуляция Цикла Кребса Лимитирующий фактор цикла Кребса – доступность оксалоацетата. Источники оксалоацетата: глюкоза (карбоксилирование пирувата, образующегося из глюкозы); аспарагиновая кислота (переаминирование); фруктовые кислоты (яблочная, лимонная).

 Аллостерическая регуляция ферментов: Ингибиторы Активаторы Цитратсинтаза цитрат, АТФ,  НАДН Изоцитрат-дегидроге наза АТФ, Аллостерическая регуляция ферментов: Ингибиторы Активаторы Цитратсинтаза цитрат, АТФ, НАДН Изоцитрат-дегидроге наза АТФ, НАДН АМФ, АДФ α-Кетоглутарат-деги дрогеназа Сукцинил-Ко. А, НАДН ц. АМФ

 Гормональный контроль цикла:  Инсулин, адреналин – активируют цикл Кребса, т. к. инициируют Гормональный контроль цикла: Инсулин, адреналин – активируют цикл Кребса, т. к. инициируют аэробный распад глюкозы; Глюкагон – тормозит цикл Кребса, т. к. стимулирует синтез глюкозы.

При полном аэробном окислении глюкозы образуется максимально 38 молекул АТФ. НАДН цитоплазматический не можетПри полном аэробном окислении глюкозы образуется максимально 38 молекул АТФ. НАДН цитоплазматический не может проходить через митохондриальную мембрану! В зависимости от того, каким путем цитоплазматический НАДН передает 2 е- в ЭТЦ митохондрий количество АТФ может изменяться (36 АТФ).

Глицеролфосфатный челночный механизм* цитоплазма митохондрии Диоксиацетон-3 -фосфат НАДН. Н +    Глицеролфосфатный челночный механизм* цитоплазма митохондрии Диоксиацетон-3 -фосфат НАДН. Н + ФАДН 2 НАД + ФАД Глицерол-3 -фосфат Глицерол-3 -фосфат. Фермент: глицерол-3 -фосфат-дегидрогеназа * функционирует в клетках скелетных мышц и мозга

Малат-аспартатный челночный механизм* цитоплазма митохондрии Малат    НАД +  НАДН. НМалат-аспартатный челночный механизм* цитоплазма митохондрии Малат НАД + НАДН. Н + Малат НАД + НАДН. Н + Оксалоацетат Глутамат Оксалоацетат Глутамат α-кетоглутарат Аспартат * Функционирует в клетках печени, сердечной мышцы и др. Фермент: малат-дегидрогеназа