Синтез глюкозы de novo – глюконеогенез – процесс синтеза глюкозы из веществ неуг-леводной природы Основная функция – поддержание уровня глюкозы в крови в период длительного го-лодания и интенсивных физических нагрузок Процесс протекает в основном в печени, менее интенсивно в корковом веществе почек, а также в слизистой оболочке кишечника
Лактат - продукт анаэробного гликолиза. Об-разуется при любых состояниях организма в эритроцитах и работающих мышцах. Глицерол – высвобождается при гидролизе жиров в жировой ткани в период голодания или при длительной физической нагрузке. Аминокислоты образуются в результате распада мышечных белков.
Пируват Лактат Оксалоа-цетат Аминокислоты Фосфоенол-пируват Глюкоза Дигидрокси-ацетон фосфат Глицерол
глю-6-ф глю гексокиназа глюкокиназа АТФ АДФ ф ру-6-ф фру-1,6-фф фосфофруктокиназа АДФ АТФ -О ~PO 3 H 2 2 фосфоенолпируват 2АТФ 2АДФ пируваткиназа пируват 2 3 реакции гликолиза термодинамически необратимы.
Пируват Оксалоацетат Фосфоенолпируват CO 2 пируваткар-боксилаза АТФ АДФ ГТФ ГДФ феп-карбокси-киназа CO 2
СО 2 Пируват СН 3 С = О СООН СООН СН 2 С = О СООН АДФ + Н 3 РО 4 АТФ пируваткарбоксилаза (биотин) Оксалоацетат Реакция превращения пирувата в оксалоацетат (протекает в митохондриях)
СООН СН 2 С = О СООН Оксалоацетат СООН СН 2 С HOH СООН Малат малатдегидрогеназа НАДН + Н + НАД +
Образование оксалоацетата, транспорт в цитозоль и превращение в фосфоенолпируват Пируват Пируват ОА Асп Малат Митохондрия Малат ОА Асп ФЕП Глюкоза
Реакция превращения оксалоацетата в фосфоенолпируват в цитоплазме СООН СН 2 С = О СООН Оксалоацетат СН 2 С О ~ PO 3 Н 2 СООН фосфоенолпируват - карбоксикиназа Фосфоенолпируват ГТФ ГДФ СО 2 АТФ АДФ
Фруктозо-1,6-бисфосфат под действием фермента фруктозо-1,6-бисфосфатаза превра-щается в фруктозо-6-фосфат Второй обходной путь – дефосфорилирование фруктозо-1,6-бисфосфата Фру-1,6-бифосфат фруктозо-1,6- бисфосфатаза Н 2 О Н 3 РО 4 Фру-6-фосфат
Глюкозо-6-фосфат под действием фермента глюкозо-6-фосфатаза превращается в глюкозу Третий обходной путь – дефосфорилирование глюкозо-6-фосфата Глю-6-фосфат Глю Н 2 О Н 3 РО 4
В ходе этого процесса расходуется 6 моль АТФ на синтез 1 моль глюкозы из 2 моль пирувата Пируват Оксалоацетат Фосфоенолпируват CO 2 Пируваткар-боксилаза АТФ АДФ ГТФ ГДФ феп-карбокси-киназа CO 2 3 Фосфоглицерат АТФ АДФ 1,3-дифосфоглицерат
Цикл Кори ( глюкозо-лактатный цикл) – обеспечивает утилизацию лактата, предотвращает развитие лактоацидоза Печень Глюкоза Глюконеогенез 2 Лактат 2 Лактат Глюкоза Глюкоза Гликолиз 2 Лактат 2 АТФ Мышцы + эритроциты
Лактат Пируват Глюкоза 1. 2. Ацетил-КоА СО 2, Н 2 О – Нарушение использования пирувата в глюконеогенезе – Нарушение окисления пирувата
Мышца Глюкоза Глюкоза Печень Пируват Пируват Аланин Аланин Энергия Энергия Н 2 О Н 2 О СО 2 СО 2 ОПК ОПК Глюкозо-аланиновый цикл осуществляет транспорт аминного азота из мышц в печень и предотвращает лактоацидоз
Лактат Аланин, серин, глицин, цистеин, триптофан Пируват Пируваткарбоксилаза АТФ АДФ +Н 3 РО 4 Оксалоацетат Аспартат, аспарагин ЦТК СО 2 Аминокислоты ГТФ ГДФ СО 2 Фосфоенолпируваткарбоксикиназа Фосфоенолпируват Глицерол – 3 -фосфат→ ДАФ ГАФ Глицерол Фруктозо – 1,6 - бисфосфат Н 2 О Н 3 РО 4 Фруктозо – 1,6 - бисфосфатаза Фруктозо – 6 - фосфат Глюкозо – 6 - фосфат Н 2 О Н 3 РО 4 Глюкоза Глюкозо – 6 - фосфатаза
ОН ОН ОН ОН ОН ОН ОН ОН ОН ОН ОН О О О О О О О О О О О СН 2 ОН СН 2 ОН СН 2 СН 2 ОН СН 2 ОН СН 2 ОН α – 1,6 – гликозидными связями α –1,4 – гликозидными связями ОН
ОН О СН 2 ОН ОН ОН ОН ОН О СН 2 О – РО 3 Н 2 ОН ОН ОН ОН О СН 2 ОН ОН О – Р – О ׀ ОН ОН О ׀׀ Гексокиназа Глюкокиназа Фосфоглюкомутаза Глюкоза Глюкозо – 6 - фосфат Глюкозо – 1 - фосфат УТФ РР 1 ОН О СН 2 ОН ОН ОН О – Р – ОН ׀ ОН – Р – О – СН 2 ׀ ОН О ׀׀ О ׀׀ О ОН ОН N О ׀׀ C CH 2 NH O = C CH 2 УДФ - глюкоза УДФ - глюкопирофосфорилаза
Гликоген Синтез гликогена
Глюкозо-1-фосфат УДФ-глюкоза Глюкозо-1-фосфат-уридилтран-сфераза Гликоген (С 6 Н 10 О 5 ) n+1 Гликоген (С 6 Н 10 О 5 ) n Гликоген- синтаза Пирофосфат УТФ УДФ АДФ АТФ Нуклеозид-дифосфат-киназа Образование α -1,4-гликозидной ветви
Гликоген Гликогенфосфорилаза Олигосахаридтрансфераза Н 3 РО 4 Гликогенфосфорилаза Н 3 РО 4 Глюкоза ( ) α – 1,6 - Гликозидаза Глюкозо – 1- фосфат Фосфоглюкомутаза Глюкозо – 6 - фосфат В печени В мышцах Гликолиз Фосфатаза глюкозо – 6 - фосфата Глюкоза → в кровь Н 3 РО 4 Н 2 О
- синтез и распад гликогена протекают по разным мета-болическим путям; - печень запасает глюкозу в виде гликогена для поддержания постоянной концентрации глюкозы в крови; - функция мышечного гликогена заключается в осво-бождении глюкозо-6-фосфата, потребляемого в самой мышце для окисления и использования энергии; - синтез гликогена – процесс эндергонический ; - распад гликогена до глюкозо-6-фосфата не требует энергии;
Эндоплазматический ретикулум Са ² Са ² Са ² - Кальмодулин Нервный импульс Адреналин цАМФ Протеникиназа А Киназа фофорилазы акт. АТФ – аза миозина 2 АДФ 2АТФ Аденилаткиназа АТФ АМФ Гликогенфосфорилаза не акт. ОН АТФ АДФ Гликогенфосфорилаза акт. Гликоген Глюкозо – 1- фосфат Глюкозо – 6 - фосфат Гликолиз Н 3 РО 4 2 3 1 + Р
