Глюконеогенез

Содержание

Слайд 2

Пентозофосфатный путь превращения глюкозы (гексозомонофосфатный шунт) - процесс прямого окислительного распада

Пентозофосфатный путь превращения глюкозы (гексозомонофосфатный шунт) - процесс прямого окислительного распада

глюкозы до СО2 и одновременного синтеза пятичленных сахаров (рибозы). Альтернативный гликолизу процесс преобразования глюкозо –6- фосфата.
Субстрат процесса: Глюкоза-6-фосфат
Процесс имеет замкнутое развитие, т.е. является циклическим
Ферменты ПФП локализуются в цитозоле
Слайд 3

В разных тканях количество глюкозы, которое вовлекается в ПФП, имеет большие

В разных тканях количество глюкозы, которое вовлекается в ПФП, имеет большие

различия:
-Эритроциты и жировая ткань: 50%
-Печень и поджелудочная железа: 35%
-Легкие: 15%
-Скелетная мышца: 10%
-Сердечная мышца: 5%
Слайд 4

ДВА ЭТАПА ПЕНТОЗОФОСФАТНОГО ПУТИ

ДВА ЭТАПА ПЕНТОЗОФОСФАТНОГО ПУТИ

Слайд 5

1. Дегидрирование глюкозо-6-фосфата ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП ПФП Дефицит активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы —распространенная наследственная

1. Дегидрирование глюкозо-6-фосфата

ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП ПФП

Дефицит активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы —распространенная наследственная аномалия эритроцитов,

приводящая к гемолитической анемии.

ингибирует избыток НАДФН2
+активирует НАДФ+

Слайд 6

ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП ПФП 2. Гидратация глюконолактон-6 фосфата

ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП ПФП

2. Гидратация глюконолактон-6 фосфата

Слайд 7

ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП ПФП 3. Окислительное декарбоксилирование 6-фосфоглюконата

ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП ПФП

3. Окислительное декарбоксилирование
6-фосфоглюконата

Слайд 8

НЕОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП ПФП

НЕОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП ПФП

Слайд 9

НЕОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП ПФП

НЕОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП ПФП

Слайд 10

В неокислительной стадии ПФП за счет переноса двух- и трехуглеродных фрагментов

В неокислительной стадии ПФП за счет переноса двух- и трехуглеродных фрагментов

образуются фосфорилированные сахара с длиной углеводной цепочки от С3 до С7.
Слайд 11

В результате развития процесса в расчете на 6 молекул глюкозо-6-фосфата регенерирует

В результате развития процесса в расчете на 6 молекул глюкозо-6-фосфата регенерирует

5 молекул глюкозо-6-фосфата;
1 молекула гл-6-ф распадается на 6 СО2;
одновременно происходит синтез 12 НАДФН2
Слайд 12

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПФП 1.Путь образования пентоз для синтеза нуклеотидов, нуклеиновых кислот

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПФП
1.Путь образования пентоз для синтеза нуклеотидов, нуклеиновых кислот и

коферментов
2.Поставляет восстановленный НАДФН2, необходимый для:
биосинтетических процессов (синтез жирных кислот, холестерина, стероидных гормонов)
компонент антиоксидантной/прооксидантной систем
обезвреживания эндотоксинов и ксенобиотиков (участвует в системе микросомального окисления)
3.Альтернативный путь окисления глюкозы
Слайд 13

РАЗЛИЧИЯ ПФП И ГЛИКОЛИЗА 1.Гликолиз- линейный, а ПФП- циклический метаболический процесс

РАЗЛИЧИЯ ПФП И ГЛИКОЛИЗА
1.Гликолиз- линейный, а ПФП- циклический метаболический процесс
2.В ПФП

сначала осуществляется окислительный этап, а потом неокислительный, в гиколизе-наоборот
3. В ПФП образуется НАДФН2, а в гликолизе НАДН2
4. Гликолиз носит четко выраженный энергетический характер, а ПФП- поставляет вещества для биосинтетических процессов
Слайд 14

РЕГУЛЯЦИЯ ПФП 1.МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ: активирует увеличение концентраций глюкозы и глюкозо-6-фосфата регуляторный фермент-

РЕГУЛЯЦИЯ ПФП
1.МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ:
активирует увеличение концентраций глюкозы и глюкозо-6-фосфата
регуляторный фермент- глюкозо-6фосфатДГ (активируется НАДФ+;

ингибируется НАДФН2)
2.ГОРМОНАЛЬНАЯ:
инсулин активирует ПФП, являясь индуктором транскрипции генов ферментов ПФП
В переключении ПФП и гликолиза роль регулятора выполняет эритрозо-4-фосфат
Слайд 15

ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПФП У ДЕТЕЙ Из аэробных процессов ранее всего включается

ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПФП У ДЕТЕЙ

Из аэробных процессов ранее всего включается ПФП.

Активность ферментов ПФП отмечена уже у плода и еще более возрастает после рождения. Начиная с 3-4 месяца, когда активируются процессы гликолиза, уровень ПФП снижается. Об интенсивности ПФП можно судить по активности одного из ферментов окислительной фазы- глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы эритроцитов.
Слайд 16

Обмен углеводов. Глюконеогенез.

Обмен углеводов. Глюконеогенез.

Слайд 17

Глюконеогенез – процесс синтеза собственной глюкозы из неуглеводных предшественников (пирувата, лактата,

Глюконеогенез – процесс синтеза собственной глюкозы из неуглеводных предшественников (пирувата, лактата,

аминокислот, глицерола, дикарбоновых кислот).
Процесс глюконеогенеза происходит в печени, менее интенсивно в корковом веществе почек, слизистой кишечника.
Слайд 18

ВКЛЮЧЕНИЕ СУБСТРАТОВ В ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ СУБСТРАТЫ ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗА: Лактат Аминокислоты Глицерол Любой субстрат цикла трикарбоновых кислот

ВКЛЮЧЕНИЕ СУБСТРАТОВ В ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ

СУБСТРАТЫ ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗА:
Лактат
Аминокислоты
Глицерол
Любой субстрат цикла трикарбоновых кислот

Слайд 19

Гликолиз и механизм обратного развития необратимых реакций 3 реакции гликолиза необратимы: 1)Пируваткиназная 2) Фосфофруктокиназная 3)Гексокиназная реакция

Гликолиз и механизм обратного развития необратимых реакций

3 реакции гликолиза необратимы:
1)Пируваткиназная
2)

Фосфофруктокиназная 3)Гексокиназная реакция
Слайд 20

Слайд 21

Транспорт оксалоацетата через митохондриальную мембрану Восстановление с образованием малата Трансаминирование с образованием аспартата

Транспорт оксалоацетата через митохондриальную мембрану

Восстановление с образованием малата
Трансаминирование с образованием аспартата

Слайд 22

Слайд 23

МЕХАНИЗМ ОБРАЩЕНИЯ 3 РЕАКЦИИ МЕХАНИЗМ ОБРАЩЕНИЯ 1 РЕАКЦИИ Активатор: АТФ Ингибитор: АМФ, фруктозо-2,6-бисфосфат

МЕХАНИЗМ ОБРАЩЕНИЯ 3 РЕАКЦИИ

МЕХАНИЗМ ОБРАЩЕНИЯ 1 РЕАКЦИИ

Активатор: АТФ
Ингибитор: АМФ, фруктозо-2,6-бисфосфат

Слайд 24

МЕХАНИЗМ ОБРАЩЕНИЯ 3 РЕАКЦИИ ГЛИКОЛИЗА Превращение фруктозо-1,6-бифосфата во фруктозо-6-фосфат МЕХАНИЗМ ОБРАЩЕНИЯ

МЕХАНИЗМ ОБРАЩЕНИЯ 3 РЕАКЦИИ ГЛИКОЛИЗА

Превращение фруктозо-1,6-бифосфата во фруктозо-6-фосфат

МЕХАНИЗМ ОБРАЩЕНИЯ 1 РЕАКЦИИ

ГЛИКОЛИЗА

Образование глюкозы из глюкозо-6-фосфат

Активатор: АТФ
Ингибитор: АМФ, фруктозо-2,6-бисфосфат

Слайд 25

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗА Расходуются 6 моль АТФ на синтез 1 моль глюкозы из 2 моль ПВК

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗА

Расходуются 6 моль АТФ на синтез 1 моль глюкозы

из 2 моль ПВК
Слайд 26

Происходит по изменению скорости реакций «обращения»: 1. Пируваткиназной реакции гликолиза; 2.

Происходит по изменению скорости реакций «обращения»:
1. Пируваткиназной реакции гликолиза;
2. Фосфоруктокиназной реакции

гликолиза

РЕГУЛЯЦИЯ ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗА

Лимитирующий фермент глюконеогенеза фруктозо-1,6-бифосфатаза (катализирует гидролитическое отщепление фосфата от фруктозо-1,6- бифосфата)

Слайд 27

РЕГУЛЯЦИЯ ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗА Уровнем метаболитов •ацетил-КоА (аллостерический активатор пируваткарбоксилазы) • АМФ (аллостерический

РЕГУЛЯЦИЯ ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗА

Уровнем метаболитов
•ацетил-КоА (аллостерический активатор
пируваткарбоксилазы)
• АМФ (аллостерический ингибитор
фруктозо-1,6-бифосфатазы)

•АТФ (аллостерический активатор
фруктозо-1,6-бифосфатазы)
•фруктозо-2,6-бифосфат:
ингибитор глюконеогенеза
(- фруктозо-1,6-бифосфатазы),
активатор гликолиза
(+ фосфофруктокиназы)
Слайд 28

Киназную и фосфатазную реакции катализируют разные активные центры БИФ. БИФ дефосфорилирован-

Киназную и фосфатазную реакции катализируют разные активные центры БИФ.
БИФ дефосфорилирован-

проявляет киназную активность- способствует увеличению концентрации фруктозо-2,6-бисфосфата(усиливается гликолиз).
Если БИФ фосфорилирован- обладает фосфатазной активностью- концентрация фруктозо-2,6-бисфосфата будет уменьшаться (усиливаться глюконеогенез).

Образование фруктозо-2,6-бисфосфата из фруктозо-6-фосфата и его обратное превращение катализируется бифункциональным ферментом.

Слайд 29

Бифункциональный фермент – гормонозависимый фермент с разной гормональной зависимостью каждого активного

Бифункциональный фермент – гормонозависимый фермент с разной гормональной зависимостью каждого активного

центра.
●Активный центр с фосфоруктокиназной активностью контролируется инсулином, активируя развитие гликолиза;
●Активный центр с фруктозо-1,6-бифосфотазной активностью контролируется глюкагоном, активируя развитие глюконеогенеза;
Слайд 30

РЕГУЛЯЦИЯ ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗА Гормональный контроль: •активация глюконеогенеза: глюкагон, адреналин, глюкокортикоиды (медленно) • ингибирование глюконеогенеза: инсулин

РЕГУЛЯЦИЯ ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗА

Гормональный контроль:
•активация глюконеогенеза: глюкагон, адреналин, глюкокортикоиды (медленно)
• ингибирование глюконеогенеза: инсулин

Слайд 31

Физиологическая роль глюконеогенеза Для компенсации гипогликемии при голодании (чтобы компенсировать дефицит

Физиологическая роль глюконеогенеза

Для компенсации гипогликемии при голодании (чтобы компенсировать дефицит глюкозы

для головного мозга)
Для компенсации гипогликемии при физической нагрузке, которая сопровождается лактацидемией и гипогликемией
Слайд 32

Глюкозолактатный цикл (цикл Кори) Функции цикла Кори : обеспечивает утилизацию лактата

Глюкозолактатный цикл (цикл Кори)

Функции цикла Кори :
обеспечивает утилизацию лактата c

образованием глюкозы;
предотвращает накопление лактата и, как следствие этого, снижение рН (лактоацидоз).