Спиртовое брожение глюкоза СН 3

Спиртовое брожение глюкоза СН 3 декарбо- ксилаза СН 3 НАДН 2 С=О СН 3 -СН 2 -ОН СО 2 С=О НАД СООН Н пируват уксусный альдегид этанол

Превращение этанола в организме СН 3 НS-Ко. АСН 3 НАД СН 2 С=О ОН НАДН 2 Н S-Ко. А токсичное вещество Цикл Кребса

Синтез глюкозы из жиров и аминокислот (глюконеогенез)

Синтез глюкозы из жиров и аминокислот (глюконеогенез) Глюкоза Фруктозо-6 -фосфат Фруктозо-1, 6 -дифосфат АТФ фосфо- глицериновый альдегид фосфоенолпируват Глюко- корти- АТФ коиды обходная АТФ реакция пируват СН 3 СО –S-Ко. А жирные кислоты аминокислоты

Синтез фосфоенолпирувата из пирувата СООН СН 3 С=О АДФ 1) С=О НСО 3 - АТФ СН 2 Н 3 РО 4 СООН пируват СООН ЩУК СООН СООН С=О 2) АТФ С-О РО 3 Н 2 СН 2 АДФ СН 2 СООН фосфоенолпируват

Регуляция обмена углеводов

Ответная реакция на гипогликемию ам ус отал гип щитовидная железа тиреотропин гипофиз ин тирокс и оп тр то АКТГ ма со глюкагон ко за глю адрен алин глюкокортикоиды глюконеогене з почка

Регуляция концентрации глюкозы в крови глюкоза глюкокортикоиды липиды глюкоза белки глюкоза адреналин глюкагон инсулин тироксин гликоген

Нарушения углеводного обмена 1. Сахарный диабет; 2. Гипогликемия; 3. Активация гликолиза при гипоксии; 4. Гликогенозы.

Гормональная регуляция уровня глюкозы в крови Конц. глюкозы инсулин в крови Углевод- физическая ная пища нагрузка -адреналин, -глюкагон, -тироксин, -глюкокорти- коиды 1 2 3 4 5 6 часы

Профиль сахарной кривой у здорового и больного после сахарной нагрузки Уровень глюкозы крови больной здоровый выброс инсулина сахарная нагрузка 0 1 2 3 часы

Структура проинсулина глу лей ала глн лей гли гли гли лей глу вал ала гли ала глн про асн про гли глн ала С-пеп- про глу тид глн арг лиз арг S S ала арг гли лиз иле про вал тре глу глн цис тре сер иле цис сер лей тир глн лей глу асн тир цис асн – СООН тир фен S фен инсулин гли арг S глу гли Н 2 N– фен вал асн глн гис лей цис гли сер гис лей вал глу ала лей тир лей вал цис

Структура инсулина S S ала пептид А гли лиз иле про вал тре глу глн цис тре сер иле цис сер лей тир глн лей глу асн тир цис асн – СООН тир фен фен S гли арг S глу гли Н 2 N– фен вал асн глн гис лей цис гли сер гис лей вал глу ала лей тир лей вал цис пептид В

Строение молекулы инсулина Пептид В Пептид А

Активация инсулином глюкозного канала в клетке канал для глюкозы проинсу- глюкоза лин рецептор для инсулина С-пептид Na+ глюкоза инсулин поджелудочная железа

Инсулин-зависимая форма сахарного диабета ( тип 1) проинсу- глюкоза лин С-пептид нарушение синтеза инсулина

Инсулин-независимая форма сахарного диабета ( тип 2) проинсу- повреждение лин рецептора С-пептид глюкоза инсулин

Активация гликолиза при гипоксии Глюкоза Глюкозо-6 -фосфат Фруктозо-1, 6 -дифосфат 2 АТФ глицериновый альдегид фосфоенолпируват лактат Ацетил-Ко. А Цикл трикарбоновых кислот О 2 Окислительное фосфорилирование АТФ

Типы гликогенозов и их характеристика название причина Органы, запасающие гликоген Болезнь Гирке Глюкозо-6 - Печень, почки фосфатаза Болезнь Помпе Кислая 1, 4 - Печень селезенка, глюкозидаза мышцы Болезнь Кори Гликоген-ветвящий Печень, мышцы, фермент эритроциты Болезнь Мак-Ардла Фосфорилаза Скелетные мышцы мышц Болезнь Герса Фосфорилаза Печень печени Болезнь Таруи Фосфофруктокиназ Мышцы а мышц Болезнь Томсона фосфоглюкомутаза Печень, мышцы

ЛИПИДЫ – ЭФИРЫ ЖИРНЫХ КИСЛОТ Триглицериды Жирные кислоты Фосфолипиды Холестерин

Роль липидов в организме: 1. Энергетическая; 2. Пластическая; 3. Исходные вещества для синтеза гормонов; 4. Холестерин, как исходный продукт для синтеза витамина Д; 5. Исходные вещества для синтеза желчных кислот; 6. Необходимый фактор для всасывания жирорастворимых витаминов в кишечнике.

Клиссификация липидов Простые Сложные Фосфолипиды Гликолипиды Стериды триацил- глицериды глицеро- цереброзиды ганглиозиды (жиры) фосфолипиды сфинголипиды сульфатиды

кислот С 15 Н 31 СООН – пальмитиновая кислота С 17 Н 35 СООН – стеариновая кислота С 17 Н 33 СООН – олеиновая кислота С 17 Н 31 СООН – линолевая кислота С 17 Н 29 СООН – линоленовая кислота С 19 Н 31 СООН – арахидоновая

триацилглицерид О СН 2 – О – С 17 Н 35 О СН – О– С 15 Н 31 О СН 2 – О – С 17 Н 31

Строение холинфосфатида СН 3 N CH 2 О СН 2 О – С СН 3 О О СН-О - С СН 3 О=Р-О-СН 2 ОН гидрофобная часть молекулы

Фосфолипидная частица гидрофильная часть гидрофообная часть

Строение сфингомиелина СН 2 - ОН Р холин СН – NН 2 жирная кислота СН – ОН СН СН СН 3

Строение галактоцереброзида СН 2 ОН он он СН 2 - О он СН – NН- С – С 17 Н 29 СН – ОН О СН СН СН 3

Строение фосфатидилинозитола ОН ОН О СН 2 – О – С СН 3 НО ОН О ОН О СН – О –С СН 3 – О–Р О СН 2 О

ХОЛЕСТЕРИН СН 3 СН 3 НО

ЭФИР ХОЛЕСТЕРИНА СН 3 СН 3 С 17 Н 31 СН 3 С=О О

ЛИПОПРОТЕИДЫ – КОМПЛЕКС ЛИПИДОВ И ОСОБЫХ БЕЛКОВ – АПОПРОТЕИНОВ АПОПРОТЕИНЫ ГИДРОФИЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ Фосфолипиды ГИДРОФОБНОЕ ЯДРО этерифицированный Неэтерифицированный холестерин и триглицериды

Строение мембраны Липидный рафт

Переваривание липидов в кишечнике

Содержание жиров, фосфатидов и холестерина в пищевых продуктах (%) Продукт Жиры Фосфатиды Холестерин Мясо говяжье 10 -25 2, 6 -3 0, 075 Мясо свиное 10 -40 - - Курица 3 - 0, 5 Молоко коровье 3 -4 0, 04 0, 1 Желток куриного яйца 31 9 1, 7 Сливки 20 -30 0, 3 0, 075 Масло сливочное 80 -87 0, 16 0, 3 Сало свиное 85 - 0, 2 Растительное масло 99, 5 - - Рыба 0, 3 -10 0, 1 -1, 2 - Рис 0, 5 0, 1 - Капуста 0, 13 - картофель 0, 1 - -

Порции желчи при дуоденальном зондировании порция С порция В порция А

Показатели порционного состава желчи Показатель Порция А Порция В Порция С Количество желчи (мл) 20 -25 35 -50 Вытекает непрерывно Цвет Золотисто- Темно- Светло- желтый оливковый желтый р. Н 7 - 8 6, 5 -7, 3 7, 5 -8, 2 Плотность 1. 012 1, 025 1, 008 Белок (г/л) О, 45 0, 14 -0, 27 Билирубин (мкмоль/л) 171 -342 1710 -3420 85 -170 Желчные кислоты 31 -84 10 -16 Холестерин (ммоль/л) 1 -2 5, 2 -10, 3 1– 2 Na+ 280 165 Ca 2+ 12 2, 5

Роль желчных кислот в обмене липидов 1. Эмульгаторы жиров; 2. Активаторы липаз; 3. Транспортные переносчики жирных кислот в стенке кишечника (образование хиломикронов).

Эмульгирование жиров желчными кислотами Желчные кислоты

холевая кислота СН 3 ОН СН 3 СООН СН 2 НО ОН

гликохолевая кислота СН 3 ОН СН 3 СО– NН – СН 2 – СООН СН 2 глицин НО ОН

гликодезоксихолевая кислота СН 3 ОН СН 3 СО– NН – СН 2 – СООН СН 2 глицин НО

таурохолевая кислота СН 3 ОН СН 3 СО– NН – СН 2 -SO 3 H СН 2 таурин НО ОН

тауродезоксихолевая кислота СН 3 ОН СН 3 СО–NН – СН 2 -SO 3 H СН 2 таурин НО

гидролиз триацилглицерида в кишечнике 1 - этап липаза О СН 2 – О – С 17 Н 35 СН 2 – ОН О +2 Н 2 О О СН – О – С – С 15 Н 31 О СН 2 – О – С 17 Н 29 СН 2 – ОН липаза С 17 Н 35 СООН + С 17 Н 29 СООН

Изомеризация моноацилглицерида СН 2 – ОН О СН – О – С 15 Н 31 СН – ОН О СН 2 – ОН СН 2 – О – С 15 Н 31

Гидролиз моноацилглицерида (2 -й этап) СН 2 – ОН СН 2– ОН + Н 2 О СН – ОН О СН 2 – О – С 15 Н 31 СН 2 – ОН С 15 Н 31 СООН липаза

Гидролиз фосфолипидов в кишечнике Фосфолипаза А 1 (CН 3) О N+ СН 2 -О С СН 3 СН 2 О Фосфолипаза D СН 2 СН-О С СН 3 О -О-Р О СН 2 О Фосфолипаза А 2 Фосфолипаза С

Всасывание и проникновение в кровь продуктов расщепления липидов

Синтез хиломикронов в стенке кишечника кишечник хиломикроны Холеиновые кислоты жирные желчные лимфатический кислоты, кислоты сосуд глицерин, холин кровь

Синтез ЛПОНП в печени из фосфолипидов, апобелков, жирных кислот и холестерина жирные холестерин кислоты капилляр синтез ЛПОНП жирные кислоты, глицерин, всасывание холин

Доставка тканям триглицеридов с помощью ЛПОНП ЛПНП хол ТГ ХОЛ ТГ Липазы эндотелия ТГ капилляров глицерин жирные кислоты (окружающие капилляр ткани)

Перенос альбумином триацилглицеридов и жирных кислот триглицериды и гидрофобная жирные кислоты площадка альбумин

Липиды крови Общие липиды (г/л) 3, 8 – 6, 7 Триацилглицерины (ммоль/л) 1, 2 - 2, 8 Холестерин (ммоль/л) 3, 9 - 5, 2 Фосфолипиды (г/л) 2, 2 – 4, 0 Фосфатидилхолин (ммоль/л) 1, 5 – 3, 0 Кетоновые тела (ммоль/л) 0, 2 - 0, 6

Промежуточный обмен липидов

Влияние некоторых факторов на мобилизацию жирных кислот из жировой ткани фактор Характер Механизм действия влияния адреналин, глюкагон, Усиление Активация тироксин, аденилатциклазы глюкокортикоиды, соматотропин, АКТГ Ослабление Инсулин Угнетение активности аденилатциклазы, активация гликолиза Стимуляция секреции Стресс, физическая Усиление адреналина, АКТГ, нагрузка, голодание, глюкокортикоидов охлаждение

Схема гидролиза триацилглицеридов внутриклеточными липазами. О СН 2 – О – С 17 Н 35 СН 2 – ОН С 17 Н 35 СООН О +3 Н 2 О СН – О – С 15 Н 31 О липаза СН – ОН + С 17 Н 29 СООН С 15 Н 31 СООН СН 2 – О – С 17 Н 29 СН 2 – ОН

Окисление глицерина СН 2 ОН 1) СН-ОН + АТФ = СН-ОН + АДФ СН 2 ОН СН 2 О-РО 3 Н 2 фосфоглицерин СН 2 ОН над СН 2 ОН Н-С=О дихотоми- дегидрогеназа изомераза ческий путь 2) СН-ОН С=О СН-ОН над. Н 2 СН 2 О-РО 3 Н 2 фосфодиоксиацетон фосфоглицериновый альдегид

Окисление высших жирных кислот

Активирование жирной кислоты в цитоплазме клеток с помощью Ко. А -SH и АТФ О Ко. А-SH Ко. А О + НО-С-С 15 Н 31 S-С-С 15 Н 31 АТФ пальмитино- Ацил-S-Ко. А вая кислота АДФ + Н 3 РО 4

Перенос жирных кислот в матрикс митохондрии с помощью карнитина. 1 -этап: взаимодействие карнитина с жирной кислотой СН 3 СН 3 N+ N+ СН 2 Ко. А О СН 2 О трансфераза СН-ОН + S-С-С 15 Н 31 СН-О-С-С 15 Н 31 СН 2 Ко. А-SH СН 2 СООН СООН карнитин ацилкарнитин

Транспорт ацилкарнитина внутрь митохондрии под влиянием мембранного потенциала Ацил-карнитин- жирная к-та Ацил-S-Ко. А карнитин

Гидролиз ацилкарнитина в матриксе митохондрии СН 3 СН 3 N+ N+ СН 2 О СН 2 О + Н 2 О СН-О-С-С 15 Н 31 СН-ОН + НО-С-С 15 Н 31 СН 2 пальмитиновая кислота СООН ацилкарнитин выход в межмембранное пространство

Повторное активирование жирной кислоты в матриксе митохондрии с помощью Ко. А-SH и АТФ R Ко. А-SH CН 2 + СН 2 АТФ АДФ + Н 3 РО 4 СН 2 СООН СО S-Ко. А пальмитиновая кислота Ацил-S-Ко. А

β-окисление жирных кислот в митохондриях

1 -й этап - дегидрирование пальмитиновой кислоты: С 15 Н 31 СООН R R CН 2 ФАД CН 2 +Н 2 О CН 2 дегидрогеназа гидратаза СН 2 СН-ОН СН 2 ФАДН 2 СН СН 2 СО S-Ко. А СО S-Ко. А ацил - коэнзим А еноил- коэнзим А β-гидрокси-ацил-коэнзим А

дегидрирование пальмитиновой кислоты - 2 -й этап нс- R и Ацет а лтра R з фера CН 2 НАД дегидрогеназа CН 2 НS -Ко. А CН 2 СН-ОН НАДН С=О С=О 2 S-Ко. А СН 2 СО S-Ко. А СН 3 β-гидрокси-ацил-Ко. А β-оксо-ацил-Ко. А СО S-Ко. А Ацетил-Ко. А

Продолжение β-окисления R повторение несколько раз цикла CН 2 С=О S-Ко. А

Схема бета-окисления жирной кислоты О фермент С СН 3 С 2 С 2 Остатки уксусных кислот

Последний цикл β-окисления CН 3 ФАД CН 3 +Н 2 О CН 3 дегидрогеназа гидратаза СН 2 СН-ОН СН 2 ФАДН 2 СН СН 2 СО S-Ко. А бутирил - Ко А кротонил- Ко А β-гидрокси-бутирил-Ко. А

дегидрирование кислоты - 2 -й этап нс- и лтра Ацет а А CН 3 з фера CН 3 НАД CН 3 НS-Ко дегидрогеназа С=О СН-ОН НАДН С=О S-Ко. А 2 Ацетил-Ко. А СН 2 СН 3 СО S-Ко. А ацетоацетил-Ко. А СО S-Ко. А Ацетил-Ко. А

Энергетическая ценность β- окисления пальмитиновой кислоты

С 15 Н 31 СООН 7 ФАДН 2 7 НАДН 2 8 СН 3 СО-SКо. А 7 х 2 = 14 АТФ 7 х 3 = 21 АТФ 8 х 12 = 96 АТФ 14 + 21 + 96 = 131 АТФ 2 АТФ использованы для активирования жирной кислоты Конечный выход реакций: 131 – 2 = 129 АТФ

Синтез жирных кислот в клетке

1. Активация угольной кислоты О О НN NН НN N С + СО 2 О + АТФ + АДФ R + Н 3 РО 4 S S биотин биотин-СО 2

2. Синтез малоновой кислоты О О НN N С + СН 3 СО~S-Ко. А О Биотин R S

2. Синтез малоновой кислоты НООС-СН 2 -СО~S-Ко. А Малонил-Ко. А

Участие ацилпереносящего белка в синтезе жирной кислоты О --SH + Ко. А-S~С-СН 3 Ацетил-Ко. А АПБ О ---SH + Ко. А-S~С-СН 2 -СООН Малонил-Ко. А Ацилпереносящмй белок

3. Образование ацетоацетил-АПБ О О --S ~С-СН 3 --S~С-СН 2 - С-СН 3 АПБ О ---S ~С-СН 2 -СООН ---SН СО 2

4. Участие НАДФН 2 в синтезе жирной кислоты О О ОН --S~С-СН 2 - С-СН 3 --S~С-СН 2 -СН-СН 3 АПБ НАДФН 2 АПБ ---SН НАДФ β-гидроксибутирил-АПБ

Удаление кислорода из углеродной цепочки О ОН О --S~С-СН 2 -СН-СН 3 --S~С-СН= СН-СН 3 АПБ Н 2 О ---SН β-гидроксибутирил-АПБ кротонил-АПБ

Образование углеродной цепочки из 4 -х атомов углерода О --S~С-СН= СН-СН 3 --S~С-СН 2 - СН 3 АПБ НАДФН 2 АПБ ---SН НАДФ кротонил-АПБ бутирил-АПБ

Повторение цикла присоединения двухуглеродного фрагмента Следующая молекула малонил-Ко. А О --S~С-СН 2 - СН 3 АПБ ---SН О + Ко. А-S~С-СН 2 -СООН Малонил-Ко. А бутирил-АПБ

Перенос малонил-Ко. А на растущую углеродную цепь О --S~С-СН 2 - СН 3 АПБ О ---S~С-СН 2 -СООН Малонил-Ко. А СО 2 бутирил-АПБ

Удлинение углеродной цепочки до 6 атомов углерода О --S~С-СН 2 - СН 2 -С-СН 3 АПБ Повторение реакций ---SН

После синтеза жирной кислоты с помощью АПБ, ацил переносится на Ко. А-SH О --S~С- С 15 Н 31 АПБ + Ко. А-SН ---SН

Завершение синтеза жирной кислоты О --SН АПБ + Ко. А-S~С- С 15 Н 31 Пальмитил-Ко. А ---SН Повторение цикла

Синтез триацил- глицерида

Активация глицерина СН 2 ОН СН-ОН + АТФ = СН-ОН + АДФ СН 2 ОН СН 2 О-РО 3 Н 2 фосфоглицерин

Синтез фосфатидной кислоты СН 2 ОН + С 17 Н 35 СО-S-Ko. A СН-ОН + С 17 Н 29 СО-S-Ko. A СН 2 О-РО 3 Н 2

Получение фосфатидной кислоты О СН 2 О – С 17 Н 35 О СН-О - С 17 Н 29 СН 2 О-РО 3 Н 2 2 Ко. А-SH

Присоединение третьей жирной кислоты к фосфатидной кислоте О СН 2 О – С 17 Н 35 О + С 15 Н 31 СО-S-Ко. А СН-О - С 17 Н 29 СН 2 О-РО 3 Н 2

Синтез триацилглицерида О СН 2 О – С 17 Н 35 О СН-О - С 17 Н 29 Ко. А-SH О Н 3 РО 4 СН 2 О - С 15 Н 31

Синтез холинфосфатида

Взаимодействие фосфатидной кислоты и холина СН 3 О N СН 2 О – С 17 Н 35 О + CH 2 ОН СН-О - С 17 Н 29 СН 2 ОН О=Р-О-СН 2 + АТФ ОН

Образование холинфосфатида СН 3 N CH 2 О СН 2 О – С 17 Н 35 О АДФ О СН-О - С 17 Н 29 Н 3 РО 4 О=Р-О-СН 2 ОН

Строение сурфактанта СН 3 N CH 2 О СН 2 О – С 15 Н 31 О О СН-О - С 15 Н 31 О=Р-О-СН 2 ОН

Роль сурфактанта в легких сурфактант ателектаз альвеол

СН 3 Обмен. СН 3 СН 3 холестерина СН 3 НО