Внутриклеточный обмен глюкозы Регуляция обмена глюкозы Тимин Олег

Внутриклеточный обмен глюкозы. Регуляция обмена глюкозы Тимин Олег Алексеевич Доцент кафедры биохимии и молекулярной и биологии ЛФ www. biokhimija. ru

Дефецит Дефицит Хемотрипсин Химотрипсин Передоксин Пиридоксин Катабализм Катаболизм Ацитил-SКо. А Ацетил-SКо. А Перестальтика Перистальтика

Учавствовать Участвовать Расщиплять Расщеплять Полинефриты Полиневриты

Пентозофосфатный путь окисления глюкозы

Окисление глюкозы

Пентозофосфатный путь Это способ образования пентоз (рибоза, пентоз рибулоза, ксилулоза), эритрозы и седогептулозы эритрозы седогептулозы и реакции их превращений друг в друга. Пентозофосфатный путь включает два этапа – окислительный и неокислительный

Пентозофосфатный путь 1 этап – окислительный

Пентозофосфатный путь Значение первого этапа: 1. Синтез рибозо-5 -фосфата для образования нуклеотидов и нуклеиновых кислот. 2. Образование НАДФН. антиоксидантная защита жирные кислоты, холестерол глутаминовая кислота дезоксирибонуклеотиды

2 этап – структурных перестроек

Пентозофосфатный путь Значение второго этапа: Происходит при определенных условиях. Обеспечивает перестройку пентоз в глицеральдегид-3 -фосфат и фруктозо-6 -фосфат которые используются • либо в глюконеогенезе, • либо в гликолизе, • либо в синтезе триацилглицеролов.

ПФП в адипоците

ПФП в эритроците Антиоксидантная защита

ПФП в делящейся клетке

Нарушение ПФП Генетический дефект глюкозо-6 -фосфатдегидрогеназы связан с X дегидрогеназы -хромосомой (средняя частота 1: 60), чрезвычайно распространен в Африке (до 20% населения), в странах Средиземного моря (4%-30%) и Юго. Восточной Азии.

Антиоксидантная система В клетке постоянно появляются активные формы кислорода (АФК), обладающие высокой агрессивностью по отношению к полимерным молекулам и клеточным структурам. Для их нейтрализации имеются антиоксидантные системы – витамины и ферменты.

Нарушение ПФП

Нарушение ПФП • • • Симптомы внезапное повышение температуры тела, желтуха, темная желто-оранжевая моча, бледность, слабость, тяжелое, учащенное дыхание, слабый, учащенный пульс.

Нарушение ПФП Лекарства (около 80 наименований) • сульфаниламиды (стрептоцид, сульфацил-Na, норсульфазол, дапсон), • хинин, хинидин, примахин, • парацетамол, аспирин и другие НПВС, • метиленовый синий, • метилдофа, • высокие дозы аскорбиновой кислоты. Бытовые средства • красители для тату и окраски волос (хна), • бобовые, красное вино.

Реакции превращения моносахаридов

Реакции превращения моносахаров Взаимопревращение моносахаров необходимо для создания только одного субстрата реакций метаболизма, а именно ‑D‑глюкозы, что глюкозы позволяет сэкономить ресурсы, не образовывать множество ферментов для каждого вида сахара. Реакции протекают в эпителии кишечника и в гепатоцитах.

Превращение галактозы

Галактоземия Дефектные ферменты (в среднем 1: 35000 -50000): • галактокиназа (частота 1: 500000), • галактозо-1 -фосфат-уридилтрансфераза (частота 1: 40000), • эпимераза (частота менее 1: 1000000). Патогенез 1. Недостаток АТФ (при дефекте галактозо-1 -фосфатуридил-трансферазы) угнетает активность многих процессов, "токсически" действуя на нейроны, нейроны гепатоциты, нефроциты. гепатоциты нефроциты

2. В почках и кишечнике избыток галактозы и ее почках кишечнике метаболитов ингибирует всасывание аминокислот. 3. Накопление галактитола в хрусталике и осмотическое галактитола удержание воды, что приводит к катаракте

Основы лечения Диета – исключение из рациона источников галактозы (молока и молочных продуктов, мяса, бобовых) позволяет молока предотвратить развитие патологических симптомов. Сохранность интеллекта может быть достигнута только при ранней, не позднее первых 2 месяцев жизни, диагностике и вовремя начатом лечении.

Превращение фруктозы

Фруктоземия Эссенциальная фруктозурия Дефект фруктокиназы - доброкачественная фруктоземия, Отмечается фруктозурия, протекающая безо всяких отрицательных симптомов

Фруктоземия Наследственная фруктозурия • фруктозо-1 -фосфат-альдолаза, • фруктозо-1, 6 -дифосфатаза. Патогенез: • ослабление глюконеогенеза, глюконеогенеза • снижение гликогенолиза Симптомы (в разном сочетании): снижение концентрации фосфора в крови, гиперфруктоземия, гипогликемия натощак, вялость, нарушения сознания, почечный канальцевый ацидоз, увеличение печени (жировая инфильтрация). Желтуха Поражение печени Поражение почек

Основы лечения Диета – исключение из рациона сахарозы и других сахарозы источников фруктозы (любые ягоды и плоды).

Полиоловый путь синтеза фруктозы Полиоловый синтез фруктозы как компонента семенной жидкости происходит в семенных пузырьках под воздействием андрогенов. Спермии используют фруктозу как основной источник энергии, но при переходе в женские половые пути переключаются на глюкозу.

Регуляция концентрации глюкозы в крови

Компенсация гипогликемии

Компенсация гипергликемии

Снижение глюкозы крови Инсулин • повышение Глю. Т-4 зависимого транспорта глюкозы • усиление синтеза гликогена • активация ПФП • активация гликолиза и ЦТК Повышение глюкозы крови Глюкагон (!) и Адреналин (!) • активация гликогенолиза в печени • стимуляция ГНГ Глюкокортикоиды • усиление ГНГ • уменьшение проницаемости мембран

Тест толерантности к глюкозе Пробы крови отбирают непосредственно перед приемом глюкозы и далее через 30, 60, 90 и 120 минут, при необходимости на 180 минуте.

Гипогликемические состояния Гипогликемия - это состояние, при котором концентрация глюкозы в крови ниже 3, 5 ммоль/л. Физиологические • краткое или долгосрочное голодание.

Гипогликемические состояния Патологические • гиперинсулинизм (передозировка, инсулинома), • гликогенозы, • недостаток гликемических гормонов (гипопитуитаризм, аддисоновая болезнь), • нарушения переваривание и всасывания в ЖКТ, • снижение реабсорбции в почках, • гельминтозы, дисбактериозы.

Гипергликемические состояния Гипергликемия – это состояние, при котором концентрация глюкозы в крови более 6 ммоль/л. Физиологические • алиментарные, • нейрогенные, • гипергликемия беременных.

Гипергликемические состояния Патологические • при заболеваниях эндокринных желез – гипофиза, коры и мозгового слоя надпочечников, щитовидной железы, поджелудочной железы, • при органических поражениях ЦНС.

Биохимические последствия Гликозилирование • белков базальных мембран капилляров – снижение просвета, появление антигенных свойств, • апобелков липопротеинов и их модификация, • гемоглобина – снижение транспорта О 2, Накопление сорбитола • утолщение и уплотнение сосудистой стенки, • снижение синтеза компонента миелина (миоинозитола) и активности Na, K-АТФазы. В результате – нарушение проведения нервного импульса.

Клинические последствия 1. Ретинопатия – поражение сетчатки глаза. Ретинопатия 2. Нефропатия с развитием почечной Нефропатия недостаточности. 3. Микроангиопатия со значительным увеличением Микроангиопатия риска атеросклероза, инфаркта и инсульта. 4. Макроангиопатия (диабетическая стопа). Макроангиопатия 5. Повреждение ЦНС – нарушение психики, сосудистая деменция (слабоумие). 6. Полинейропатия с уменьшением тактильной и болевой чувствительности.

Гликозилированный гемоглобин Hb. A 1 с Образуется при ковалентном взаимодействии аминогрупп радикалов аминокислот (лизин, аргинин) и концевых аминогрупп протомеров белка с моносахаридами (глюкоза, фруктоза, рибоза и т. д. ) Имеет значение для определения концентрации глюкозы в крови за длительный промежуток времени.

Гликозилированный гемоглобин

Сахарный диабет Инсулинзависимый сахарный диабет (ИЗСД, диабет I типа) – диабет детей и подростков (ювенильный), около 20% от всех случаев СД; • снижение количества β‑клеток островков Лангерганса, • нарушения на уровне синтеза инсулина, • мутации, приводящие к молекулярному дефекту гормона.

Причины ИЗСД

Быстрые осложнения ИЗСД

Сахарный диабет Инсулиннезависимый сахарный диабет (ИНЗСД, диабет II типа) – диабет взрослых, около 80% от всех случаев СД; • снижение в клетках-мишенях числа рецепторов к инсулину и их аффинности, • нарушения внутриклеточной передачи гормонального сигнала.

Причины ИНЗСД

Спасибо за внимание