СПб 2002 1 Лекция № 9.

СПб 2002 1 Лекция № 9. «Анаэробный обмен углеводов» Военно-медицинская академия Кафедра клинической биохимии и лабораторной диагностики

СПб 2002 2 План лекции 1. Переваривание углеводов. Молекулярный механизм. 2. Обмен глюкозо-6 -фосфата. 3. Синтез и распад гликогена в печени. 4. Гликолиз – окисление глюкозы до лактата. 5. Глюконеогенез – синтез глюкозы из неорг. компонентов. 6. Обмен галактозы и фруктозы.

СПб 2002 3 Классификация углеводов Углеводы Моносахариды Полисахариды Олигосахариды Альдозы Кетозы ( D- ряда) Циклические формы ди — три — тетра — гомо — гетеро —

СПб 2002 4 Переваривание углеводов О О НОН 2 С О СН 2 О О О … …… -амилаза гликоген (фрагмент) -1 -6 — гликозидаза Поджелудочная железа: -амилаза; Стенка кишечника: -1 -6 -глюкозидаза (мукоидные клетки), сахараза, мальтаза, лактаза; отсутствует целлюлаза ( -1 -4 -глюкозидаза). Глюкоза 100% Галактоза 110% % всасывания Фруктоза 43% 300 -400 г\сут – потребность в углеводах

СПб 2002 5 Действие -амилазы А C B D О О НОН 2 С О ОН СН 2 ОН О CH 2 ГИС C=O OГЛУ Н … Н В-цепь олигосахарид NHN О О НОН 2 С CH 2 ГИС C=O OГЛУ Н НО – Н NHN. . . О О НОН 2 С О О СН 2 ОН … О N + НHN CH 2 ГИС C=O O -ГЛУ В-цепь активный центр N + HHN CH 2 ГИСC=O O -ГЛУ О О НОН 2 С Н ОН. . . восстановленный активный центр олигосахарид

СПб 2002 6 Гипотеза Na. Na -градиента транспорта сахара и АМК С Na П Na. C Пмембрана Внешняя среда Внутренняя среда АТФ-аза. П – переносчик; С – субстрат;

СПб 2002 7 Обмен глюкозо-6 -фосфата Глюкозо – 6 – фосфат. Углеводы Белки Липиды (глицерин) Гликоген УДФГК ТГ заменимые аминокислоты. Аминосахара (ГАГ) Окисление анаэробное лактат аэробное дихотомический путь (СО 2 и Н 2 О) апотомический путь (пентозофосфатный шунт)АТФ АДФ

СПб 2002 8 Синтез гликогена (печень) Глюкоза Глюкозо-6 -фосфат Глюкозо-1 -фосфат УДФ-глюкоза УДФ УТФ Гликоген (С 6 Н 10 О 5 ) n +1 ПФ АТФ АДФгексокиназа глюкофосфомутаза глюкозо-1 -Ф-уридилтрансфераза 1. гликогенсинтаза (глюкозил-ТФ- (1 -4)-гликозидаза) 2. ветвящий фермент (амилоза-1 -4 – 1, 6 -гликозил-ТФ) 1. 2.

СПб 2002 9 Уридинфосфоглюкуроновая кислота (( УДФГК) ОСООН ОН ОН О ОHN N ОCH 2 Р – О – Р – O –

СПб 2002 10 Распад гликогена (капсидная реакция)R AC G 2 АТФ ц. АМФ зависимая протеинкиназа(н) ц. АМФ зависимая протеинкиназа(а) Киназа-фосфорила за «В» (н) Киназа-фосфорила за «В» (а) 2 Фосфорилаза «В» (н) Фосфорилаза «А» (а) Гликоген (С 6 Н 10 О 5 ) n Глюкоза-1 -фосфат + (С 6 Н 10 О 5 ) n -1 Гликогенсинтаза (н) Гликогенсинтаза (а)гликоген глюкозаадреналин

СПб 2002 11 Гликолиз О НОНОН 2 С Н ОНОН ОН глюкоза О( Р )-О-Н 2 С 1 АТФ Mg 2+ АДФ глюкозо-6 -Р О ( Р )-О-Н 2 С СН 2 ОН 2 фруктозо-6 -Р О ( Р )-О-Н 2 С СН 2 -О-( Р ) ОН 3 АТФ Mg 2+ АДФ фруктозо-1, 6 -РР CH 2 -OH C =О CH 2 — O -( Р )4 ДАФ 95%CH = O C Н-ОН CH 2 — O -( Р ) 5 ГАФ 5%О ~ ( Р ) C = O C Н-ОН CH 2 — O -( Р ) 6 1, 3 -дифосфоглицерат НАД+ Фн. НАДН 2 C ООН C Н-ОН CH 2 — O -( Р ) 7 3 -фосфоглицерат АДФАТФ Mg 2+C ООН CH — O -( Р ) C Н 2 -ОН 8 2 -фосфоглицерат C ООН C=O C Н 310 АТФ Mg 2+ АДФ ПВК C Н 3 CHOH COOH 1 1 НАДН 2 НАД+ лактат 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1 енолаза пируваткиназа ЛДГ (центральная оксидоредуктаза)гексокиназа глюкозо-6 -Р-изомераза 6 -фосфофруктокиназа альдолаза триозофосфатазизомераза глицеральдегидфосфат-ДГ фосфоглицераткиназа фосфоглицеромутаза. C ООН C – O ~ ( Р ) C Н 29 ФЕП H 2 O

СПб 2002 12 Гликолиз (схема) глюкоза 1 АТФ Mg 2+ АДФ глюкозо-6 -Р 2 фруктозо-6 -Р 3 АТФ Mg 2+ АДФ 4 фруктозо-1, 6 -РР дегидрокси ацетон-Р 95%5 глицер альдегид-Р 5%1, 3 -дифосфо глицерат 6 НАД Фн. НАДН 23 -фосфо глицерат 7 АДФАТФ Mg 2+8 2 -фосфо глицерат 10 АТФ Mg 2+ АДФ пируват 1 1 НАДН 2 НАД+ лактат9 фосфо еноил пируват H 2 O С 6 Н 12 О 6 + 2 АДФ + 2 Фн 2 С 3 Н 6 О 3 + 2 АТФ + 2 Н 2 О Е o = 210 к. Дж\моль 125 к. Дж\моль 84 к. Дж\моль

СПб 2002 13 Глюконеогенез (печень, почки) C ООН C=O C Н 3 ПВКАМК глицерин лактат C ООН C Н 2 C НОН СООН малатмитохондрия цитозоль. C ООН C Н 2 C =О СООН АДФ АТФ «СО 2 » оксалоацетат ПВК- карбоксилаза C ООН C Н 2 C НОН СООН НАДН 2 НАД+ малат МДГ C ООН C Н 2 C =О СООН оксалоацетат НАДН 2 НАД+ МДГ О ( Р )-О-Н 2 С СН 2 -О-( Р ) ОН фруктозо-1, 6 -РР ГДФГТФ «СО 2 » ФЕП- декарбоксилаза C ООН C – O ~ ( Р ) C Н 2 ФЕПобратные реакции гликолиза О ( Р )-О-Н 2 С СН 2 ОН фруктозо-6 -РФнфруктозо- бифосфотаза О( Р )-О-Н 2 С глюкозо-6 -Рглюкозо- 6 -Р-изомераза О НОНОН 2 С Н ОНОН ОН глюкоза Фнглюкозо- 6 -фосфатаза кровь головной мозг

СПб 2002 14 Обмен галактозы Галактоза галактокиназа АДФАТФ Галактозо-1 -( Р ) УДФ-галактозаглюкоза-1 -( Р )УДФ-глюкоза-4 -эпимераза УДФ-глюкоза гексоза-1 -( Р )-уридилтрансфераза (при отсутствии – галактоземии, наблюдается катаракта хрусталика) Глюкозо-1 -( Р )УТФпирофосфат УДФ-глюкоза-пирофосфорилаза переходит в глюкозу-6 -(Р), а затем в глюкозу

СПб 2002 15 Обмен фруктозы Фруктоза Диоксиацетон-( Р ) Глицеральдегид – 3 – ( Р ) Гликолиз. Фруктозо-1 -( Р )АДФ АТФМного глюкозы в крови фруктокиназа 4 Глицеральдегидкетозо-1 — фосфатальдолаза 5 АТФ АДФ триозокиназа 6 Глюкоза Глюкозо-6 -( Р ) 7 Н 3 РО 4 Н 2 О 8 Фруктозо-6 -( Р )АТФ АДФ 1 Фруктозо-1, 6 -( Р )АТФ АДФ