Биохимия. Лекция 7. Углеводы

Глюконеогенез (ГНГ).
Схема, субстраты, локализация ферментов в клетке, тканевая специфичность, значение.
Реципрокная регуляция

Уровни и механизмы регуляции обмена углеводов (центральный, межорганный, метаболический - клеточный).

Разветвленный гомополисахарид сотоящий из остатков глюкозы, соединенных α 1-4 гликозидной связью;

1

2

3

4

1 - остатки глюкозы,
соединенные α-1,4-
гликозидной связью

2 - остатки глюкозы,
соединенные

Гликоген является основным резервом глюкозы в постабсортивный период и при интенсивных

Синтез гликогена - гликогенез

ф

о

СН2О

Н

НО

ОН

Н

ОН

ОН

Н

Н

Глюкокиназа (в печени)
Гексокиназа (во всех тканях)

Глюкоза

Глюкоза-6ф

А

ф

ф

АТФ

АДФ

о

Ф

Н

НО

ОН

Н

ОН

О

Н

Н

СH2O

Фосфоглюкомутаза

Н

УДФ-глюкопирофосфатаза

УДФ - глюкоза

УТФ

Глюкозо-1ф

Олигосахарид(8)

Гликоген (n+1)

гликогенсинтаза

г

УДФ

УДФ

г

г

УДФ

Амило-1,4-1,6-глюкозилтансфераза

гликоген

α(1-4)

α(1-6)

гликогенсинтаза

г

УДФ

г

УДФ

г

УДФ

г

УДФ

г

УДФ

г

УДФ

Распад гликогена – гликогенолиз

гликоген

Н3PO4

ГЛЮКОЗО-1-Ф

Гликогенфосфорилаза

Олигосахаридтрансфераза

г

г

г

г

г

г

Ф

гликоген

г

г

г

г

α(1-6)

α-1,6-глюкозидаза

H2O

Гликоген

Глюкокиназа,
Гексокиназа

Фосфоглюкомутаза

УДФ-глюкопиро
фосфорилиза

Гликоген
синтаза

Глюкоза

Глюкозо-6ф

Глюкозо-1ф

УДФ-глюкоза

Дефект в печени
гликогенсинтазы
0 тип. Гликогеноз:
Гипогликемия в
постабсорбтивном
периоде, судороги
по утрам

Гликоген

Гликогенфосфорилаза

Глюкоза

Глюкозо-6ф

Глюкозо-1ф

Н3РО4

Фосфоглюкомутаза

Глюкозо-6ф фосфатаза

Дефект в печени
глюкозо-6ф фосфатазы
1 тип. Болезнь Гирке:
Гипогликемия,
Гиперацилглицеролемия,
ацидоз

Дефект в

Гормональная регуляция

Глюкозо-6ф

Гликоген

Инсулин

Гликогенсинтаза

Гликогенфосфорилаза

Фосфопротеин
фосфотаза

–

+

Углеводы
пищи

Абсорбтивный период

Глюкозо-6ф

Гликоген

Глюкагон
Адреналин

Гликогенсинтаза

Гликогенфосфорилаза

Киназа
фосфорилазы

цАМФ

+

–

Постабсорбтивный период

Нарушения обмена гликогена

Гликогеновые болезни

Гликогенозы

Агликогенозы

дефект ферментов распада гликогена

дефект гликогенсинтазы

Печеночные

Мышечные

Нарушение

Каждый вид имеет свои особенные признаки, но есть и общие симптомы:

Глюкоза
(Абсорбтивный период)

Гликоген

Печень

Гликогеноз

Постабсорбтивный период:
глюкоза

кахексия

судороги

кома

Гепатоспленомегалия

желтуха

Цирроз

ТГ

СЖК

ХС

Кортизол

Глюкоза
(Абсорбтивный период)

Гликоген

Печень

Агликогеноз

Постабсорбтивный период:
глюкоза

судороги

кома
Жировая ткань

кахексия

ТГ

СЖК

ХС

Кортизол

ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ

процесс синтеза глюкозы из органических веществ неуглеводной природы
Локализация в организме –

Субстраты:

Лактат – продукт анаэробного гликолиза, образуется в эритроцитах и работающих

Ключевые ферменты ГНГ

Пируваткарбоксилаза (в митохондриях, содержит биотин, превращает ПВК в

Гормональная регуляция глюконеогенеза

Осуществляется реципрокно с реакциями гликолиза:
Инсулин:
индуцирует синтез ключ.

гликолиз

глюконеогенез

АМФ, фруктозо-2,6дф

АТФ, НАДН2, цитрат, жир. кислоты, аланин, Aцетил-КоА

ацетил-КоА

АМФ, фруктозо-2,6дф

аллостерический механизм

Регуляция обмена углеводов

Уровни
Центральный (нейроэндокринный) [адреналин, глюкагон, глюкокортикоиды, инсулин]
Межорганный (цикл Кори,

Центральный уровень

глюкагон
адреналин
глюкокортикоиды
тиреоидные гормоны
СТГ
АКТГ

N глюкозы в крови 3,33 – 5,55

инсулин

стресс

Глюкоза
в норме

Гипергликемия

Гипогликемия

6,1 ммоль/л.

3,3 ммоль/л.

3,3 ммоль/л.

5,5 ммоль/л.

инсулин

Глюкагон

Стресс

Переутомление
Голодание

Адреналин

Кортизол
Глюкагон

Инсулинзависые
ткани
Жировая ткань
Мышцы

Инсулиннезависые
ткани
Нервная ткань
Эритроциты
и др

Глюкоза
Печень

ЖКТ

Глюкоза

Гликоген

Глицерин,
АК, МК

Инсулин

Глюкагон

Кортизол

Аденалин

Глюкоза

Гликоген

ТГ

Межорганный уровень

Глюкозо-аланиновый цикл

Работает при голодании

Глюкозо-лактатный цикл

Работает при гипоксии

Клеточный (метаболический)

гликолиз

глюконеогенез

АМФ, фр-2,6дф, фр-1,6дф

АТФ, НАДН2, цитрат, ЖК, аланин, ац-КоА

ац-КоА

АМФ, фр-2,6дф

Пример