Всасывание продуктов распада углеводов
Моносахариды всасываются в кровь слизистыми оболочками тонких кишок и частично в желудке. Процесс всасывания сложен и недостаточно изучен. Всосавшись в кровь, моносахариды с током крови по воротной вене доставляются в печень, где глюкоза фосфорилируется, а ее избыток идет на биосинтез гликогена, который откладывается в гепатоцитах. Часть глюкозы, потупившей в печень или «мобилизованной» из нее путем распада гликогена, направляется в большой круг кровообращения и разносится во все ткани. Благодаря резервированию избытка глюкозы в гликоген, а также при необходимости «мобилизации» ее из гликогена уровень сахара в крови поддерживается в определенных пределах: у свиней – 80-100 мг%, крс – 40-60мг%, у лошадей – 80-120мг%. Эти процессы регулируются гормонами, вырабатываемыми железами внутренней секреции. Так, гормоны надпочечников – адреналин и норадреналин повышают уровень сахара в крови. Это явление называется гипергликемия. Гормон поджелудочной железы инсулин, наоборот, понижает уровень сахара в крови. Развивается гипогликемия. Инсулин стимулирует синтез гликогена из глюкозы. Выведение сахара с мочой называется гликозурия. Расщепление углеводов в тканях происходит аэробным (с доступом кислорода) и анаэробным (без доступа кислорода) путями. Анаэробное расщепление углеводов
Его называют гликолиз и гликогенолиз. Гликогенолиз – это когда расщепление начинается с гликогена, а гликолиз – когда с глюкозы. Происходит в цитоплазме. Гликогенолиз начинается с фосфоролиза гликогена. Фосфоролиз – это реакция расщепления вещества с присоединением элементов фосфорной кислоты.
ОН n глюкоза(гликоген) + Н3РО4 ФОСФОРИЛАЗА (n-1) глюкоза + Н – С – О – Р = О Н – С – ОН Н – С – ОН ОН Н –С – ОН НО – С – Н О НО – С – Н О Н – С – ОН фосфоглюкомутаза Н – С – ОН Н – С Н – С НО ОН СН2ОН СН2 – О – Р =О Глюкозо – 1 – фосфат Глюкозо – 6 – фосфат
Гликолиз Н – С – ОН Н – С – ОН Н – С – ОН Н – С – ОН НО – С – Н О + АТФ НО – С – Н О Н – С – ОН фосфогексакиназа Н – С – ОН Н – С Н – С НО ОН СН2ОН СН2 – О – Р = О α,d – глюкоза глюкозо – 6 – фосфат
С образованием глюкозо – 6 – фосфата пути гликолиза и гликогенолиза совпадают. Глюкозо – 6 – фосфат занимает ключевое место в обмене углеводов. Он вступает в следующие метаболические пути:
глюкозо – 6 – фосфат глюкоза + Н3РО4 фруктозо – 6 – фосфат пентозный путь распада (поступает в кровь и др. ткани) углеводов дальнейшие этапы гликолиза и гликогенолиза
Далее глюкозо – 6 фосфат под действием фермента фосфофруктоизомеразы превращается во фруктозо – 6 – фосфат.
Н – С – ОН СН2ОН Н –С – ОН С – ОН НО – С – Н О фосфофруктоизомераза НО – С – Н Н – С – ОН Н – С – ОН О Н – С НО ОН Н – С НО ОН СН2 – О – Р = О СН2 – О – Р = О Глюкозо – 6 фосфат фруктозо – 6- фосфат
Затем под действием фермента фосфофруктокиназы фруктозо – 6 – фосфат вступает в реакцию трансфосфорилирования с АТФ с образованием фруктозо – 1,6 – дифосфата.
СН2ОН СН2 – О – Р = О С – ОН С – ОН НО ОН НО – С – Н + АТФ НО – С – Н Н – С – ОН О фосфофруктокиназа Н – С – ОН О Н – С НО ОН Н – С НО ОН СН2 – О – Р = О СН2 – О – Р = О Фруктозо – 1,6 - дифосфат
Фосфофруктокиназа – аллостерический (регулирующий) фермент, то есть он регулирует скорость образования фруктозо – 1,6 – дифосфата и всех последующих реакций гликолиза. Активирует его АМФ и АДФ, синтезирует АТФ. При онкологических заболеваниях фосфофруктокиназа не ингибируется , идет непрерывный распад сахара. Далее фруктозо – 1,6 – дифосфат под действием фермента альдозы (класс лиаз) расщепляется на две фосфотриозы: фосфодиоксиацетон и 3- фосфоглицериновый альдегид.
ОН НО СН2 – О – Р = О СН2 – О – Р = О С – ОН НО С = О ОН НО – С – Н СН2ОН Н – С – ОН О альдолаза фосфодиоксиацетон изомераза Н – С НО ОН Н – С = О СН2 – О – Р = О Н – С – ОН НО Фруктозо – 1,6 – дифосфат СН2 – О – Р = О ОН 3 – фосфоглицериновый альдегид
В дальнейшем происходит распад 3 – фосфоглицеринового альдегида, а фосфодиоксиацетон будет переходить в него под действием изомеразы. В конечном итоге из фруктозо – 1,6 – дифосфата будет образовываться 2 молекулы 3- фосфоглицеринового альдегида. С образованием двух триоз заканчивается 1 этап гликолиза. 2 этап – окисление 3- фосфоглицеринового альдегида до конечного продукта – молочной кислоты. Окисление 3- фосфоглицеринового альдегида идет под действием дегидрогеназы 3- фосфоглицеринового альдегида, содержащей сульфгидрильную группы (НS -) за счет остатка цистеина, входящего в активный центр этого фермента. Коферментом является НАД.
НО ОН 2АТФ Н – С = О 2НАДН2 О = С – О ~ Р = О + 2 АДФ 2 Н – С – ОН НО + 2НАД +2 Н3РО4 2 Н – С – ОН НО фосфокиназа СН2 – О – Р = О дегидрогеназа СН2 – О – Р = О ОН НО 3 – фосфоглицериновый альдегид 1,3 – дифосфоглицериновая кислота НО – С = О 2 Н – С – ОН НО СН2 – О – Р = О ОН
При этом энергия анаэробного окисления 3- фосфоглицеринового альдегида не рассеивается в виде тепла, а утилизируется в макроэргических фосфорных связях 1,3 – дифосфоглицериновой кислоты. Затем, этот остаток фосфорной кислоты с макроэргической связью переносятся на АДФ , в результате чего образуется АТФ. Затем под действием фосфоглицеромутазы фосфорная группа перемещается от третьего углеродного атома ко второму.
НО – С = О НО – С = О НО 2 Н – С – ОН НО фосфоглицеромутаза Mg+2 2 Н – С – О – Р = О СН2 – О – Р = О СН2ОН НО ОН 2 – фосфоглицериновая кислота 3 – фосфоглицериновая кислота
Дегидратация 2 – фосфоглицериновой кислоты:
НО – С = О НО - Н2О НО – С = О НО 2 Н – С – О – Р = О ЕНОЛГИДРАЗА Mg,Mn 2 С – О ~ Р = О СН2ОН ОН СН2 ОН 2 – фосфоглицериновая к-та 2 – фосфоенолпируват
В результате этой реакции дегидратации образуется химическая энергия, которая аккумулируется в макроэргической фосфорной связи енол -2 – фосфопирувата. Этот остаток фосфорной кислоты с макроэргической связью переносится на АДФ, в результате образуется АТФ.
НО – С = О НО + 2АДФ 2 АТФ НО – С = О 2 С – О ~ Р = О пируваткиназа Mg2+, Mn2+ 2 С – ОН СН2 НО СН2 Енолпируват
Затем енолпируват переходит в пируват, то есть енольная форма переходит в кетонную.
НО – С = О НО – С = О 2 С – ОН 2 С = О СН2 СН3 Енолпируват пируват
Затем пировиноградная кислота вступает в оксидоредукцию ранее образовавшейся восстановленной формой НАДН2 и восстанавливается до молочной кислоты – конечного продукта гликолиза и гликогенолиза.
НО – С = О НО – С = О 2 С = О + 2НАДН – Н+ ЛАКТИНОДЕГИДРОГЕНАЗА 2 Н – С – ОН + 2НАД СН3 СН3 Пируват молочная кислота (лактат)
НАД может снова участвовать в окислении 3 – фосфоглицеринового альдегида. Под действием дегидрогеназы и тем самым поддерживать течение гликолитических процессов. А) Баланс гликолиза При гликолизе из одной молекулы глюкозы образуется две молекулы молочной кислоты и энергия, заключенная в четырех молекулах АТФ. При этом две молекулы АТФ образуются при реакции перефосфорилирования двух молекул 1,3 – дифосфоглицериновой кислоты с двумя молекулами АДФ; две молекулы АТФ образуются при реакции перефосфорилирования двух молекул 2 – фосфоенолпируват с двумя молекулами АДФ. Однако, в процессе первого этапа гликолиза две молекулы АТФ были использованы на образование глюкозо – 6 – фосфата и фруктозо – 1,6 – дифосфата. Таким образом, чистый выход энергии при гликолизе одной молекулы глюкозы заключается в двух молекулах АТФ. Б) Суммарная реакция гликолиза С6Н12О6 + 2АТФ + 2Фn 2С3Н6О3 + 2АТФ Глюкоза молочная к-та
Следовательно, процесс гликолиза состоит в превращении одной молекулы глюкозы в две молекулы молочной кислоты и двух молекул АДФ в две молекулы АТФ. Гликолиз называют дихотомическим распадом углеводов, он характеризуется образованием двух триоз. Реакции гликолиза можно разделить на две стадии: первая стадия – преобразование глюкозы и фосфогексоз до двух молекул 3- фосфоглицеринового альдегида; вторая стадия – превращение триозофосфатов в молочную кислоту.
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (283)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |