обмен углеводов1
DESCRIPTION
аааTRANSCRIPT
КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ БИОХИМИИ
Лекция по теме:
«ОБМЕН УГЛЕВОДОВ - 1»
КРАСНОДАР2009
Классификация углеводов
óãë åâ î ä û
ì î í î ñàõàðè ä û î ë è ãî ñàõàðè ä û (2-10
ì î í î ñàõàðè ä í û õ î ñòàòêî â )
ãî ì î - ï î ë è -
ñàõàðè ä û
ï î ë è ñàõàðè ä û
ãåò åðî - ï î ë è -
ñàõàðè ä ûàë üä î çû êåò î çû
Моносахариды пентозы
гексозы
OH
OH
OH
O
ÑÍ 2Î Í
H
OH
O H
O
ÑÍ 2 Î Í
OH
OHOH
O
ÑÍ 2Î Í
D-ðè á î çà D-ä åçî êñè ðè á î çà D-êñè ë î çà
O
ÑÍ 2Î Í
O
OH
OH
O H
O
ÑÍ 2Î ÍOH
OH
O H
OH
O
ÑÍ 2Î Í
OH
OH OH
OH
D-ãë þ êî çà D-ãàë àêòî çà D-ì àí í î çà
OHOH
ÑÍ 2Î Í
O H
OÑÍ 2 Î Í
D-ô ðóêòî çà
Дисахариды пищи
сахароза
Дисахариды пищи
лактоза
Дисахариды пищи
мальтоза
Полисахариды (гликоген)
5-6
5-6α-1→4
α-1→6
Внутренние ветви
Наружные ветви
Гетерополисахариды (гиалуроновая кислота)
Гидролиз гликозидной связи
гликозидазы
Гидролиз крахмала панкреатической амилазой
крахмал
α-амилаза
олигосахариды
мальтоза
изомальтоза
олигосахариды
α(1→4)-связи
α(1→6)-связи
Гидролиз дисахаридов
ì àëüòî çà
ëàêòî çàñàõàðî çà
ì àëüò àçà
ëàêò àçàñàõàðàçà
Gl Gl
Gl GalGl Fr
èçî ì àëüòî çà
èçî ì àëüò àçà
Gl Gl
Рi
Белки-переносчики (транспортёры):
FrGl
просвет кишечника
кровь
энтероцит
Na+ –зависимый белок-переносчик
Na+ , К+–АТФ-аза
Всасывание моносахаридов
Транс-мембранный
перенос глюкозы
GlБелок-переносчик глюкозы (ГЛЮТ-4)
Инсулин
Рецептор
мембрана
везикула
ГЛЮТ-4
O
ÑÍ 2ÎÍ
OHOH
OH
OH
O
ÑÍ 2Î
OHOH
OH
OH
Ð
ÀÒÔ
ÀÄÔãåêñî êèí àçà, ãëþ êî êèí àçà
óãëåâî äû ï èù è
ãëèêî ãåí ï å÷åí è
äðóãèå ì î í î ñàõàðèäû
àì èí î êèñëî òû , ëèï èäû
(ãëèêî í åî ãåí åç)
î êèñëåí èå 65%
ãëèêî ãåí âñåõ òêàí åé 3%
äðóãèå ì î í î ñàõàðèäû 5-7%
ëèï èäû 30%
àì èí î êèñëî òû
ãëþ êî çà
ãëþ êî çî -6-ô î ñô àòàýðî áí î åàí àýðî áí î å
Судьба глюкозы
Катаболизм глюкозы
Ñ5
ÃËÞ ÊÎ ÇÀ
ï ðÿì î å (àï î ò î ì è÷åñêî å), èëè ï åí ò î çî ô î ñô àò í î å,
î êèñëåí èå
í åï ðÿì î å (äèõî ò î ì è÷åñêî å)
î êèñëåí èå
Ñ6 Ñ6
Ñ1 Ñ3 Ñ3
O
ÑÍ 2ÎÍ
OHOH
OH
OH
O
ÑÍ 2Î
OHOH
OH
OH
ÐÀÒÔ ÀÄÔ
ãåêñî êèí àçà
ãëþ êî çà ãëþ êî çî -6-ô î ñô àò
Анаэробный гликолиз
O
ÑÍ 2Î
OHOH
OH
OH
Ð
ãëþ êî çî -6-ô î ñô àò
ãëþ êî çî -6-ô î ñô àòèçì åðàçà OH
ÑÍ 2ÎÍ OH
OH
ÑÍ 2Î
O
Ð
ô ðóêòî çî -6-ô î ñô àò
OH
ÑÍ 2ÎÍ OH
OH
ÑÍ 2Î
O
Ð
ô ðóêòî çî -6-ô î ñô àò
ÀÒÔ ÀÄÔ
6-ô ðóêò î êèí àçàOH
ÑÍ 2Î OH
OH
ÑÍ 2Î
O
Ð
Ð
ô ðóêòî çî -1,6-äèô î ñô àò
OH
ÑÍ 2Î OH
OH
ÑÍ 2Î
O
Ð
Ð
ô ðóêòî çî -1,6-äèô î ñô àò
àëüäî ëàçà
Ñ
ÑÍ-ÎÍ
ÑÍ 2Î Ð
O
H
ÑÍ 2ÎÍ
Ñ O
ÑÍ 2Î Ð
+
äèî êñèàöåòî í -ô î ñô àò
ãëèöåðàëüäåãèä-3-ô î ñô àò
èçî ì åðàçà ô î ñô î ò ðèî ç
Ñ
ÑÍ-ÎÍ
ÑÍ 2Î Ð
O
H
ãëèöåðàëüäåãèä-3-ô î ñô àò
2ãëèöåðàëüäåãèäô î ñô àò
äåãèäðî ãåí àçà
2 Í ÀÄ+ 2 Í ÀÄÍ + Í +2 Í 3ÐÎ 4
Ñ
ÑÍ-ÎÍ
ÑÍ 2Î Ð
O
Î
1,3-äèô î ñô î ãëèöåðàò
2Ð~
Ñ
ÑÍ-ÎÍ
ÑÍ 2Î Ð
O
Î
1,3-äèô î ñô î ãëèöåðàò
2Ð~
ô î ñô î ãëèöåðàò êèí àçà
2 ÀÒÔ2 ÀÄÔ COOH
ÑÍ-ÎÍ
ÑÍ 2Î Ð
3-ô î ñô î ãëèöåðàò
2
Sвосст + НР → S~P + АДФ → АТФ + Sокисл
Субстратное фосфорилирование
COOH
ÑÍ-ÎÍ
ÑÍ 2Î Ð
3-ô î ñô î ãëèöåðàò
2COOH
ÑÍ-Î
ÑÍ 2ÎÍ
Ð
2-ô î ñô î ãëèöåðàò
2ô î ñô î ãëèöåðî ì óò àçà
COOH
ÑÍ-Î
ÑÍ 2ÎÍ
Ð
2-ô î ñô î ãëèöåðàò
2 åí î ëàçà
2 Í 2Î
2 Í 2Î
COOH
Ñ-Î
ÑÍ 2
ô î ñô î åí î ëï èðóâàò
2 Ð~
COOH
Ñ-Î
ÑÍ 2
ô î ñô î åí î ëï èðóâàò
2 Ð~ ï èðóâàò êèí àçà
2 ÀÒÔ2 ÀÄÔ
CH3
Ñ O
COOH
2
ï èðóâàò
CH3
Ñ O
COOH
2
ï èðóâàò
ëàêò àò äåãèäðî ãåí àçà
2 Í ÀÄÍ +Í + 2 Í ÀÄ+
CH3
ÑÍ-ÎÍ
COOH
2
ëàêòàò
Общая схема гликолиза
I
II
подготовительная
гликолитическая оксидоредукция
Регуляция анаэробного гликолиза
Аллостерическая регуляция (фруктокиназа)
Концентрация субстрата Концентрация кислорода
Состояние депо энергии
Состояние коферментов
АДФ + НР активатор
АТФ ингибитор
НАД+ активатор
НАДН+Н+ ингибитор
Биологическая роль
Неэкономный, но в бескислородных условиях единственный способ получения полезной энергии
Поставщик субстратов в реакции аэробного окисления
Путь, обеспечивающий взаимосвязь аэробного и анаэробного окисления и всех видов метаболизма
Цикл Кори
CH3
Ñ O
COOH
ï èðóâàò
ÑÎ 2
ï èðóâàò - êàðáî êñèëàçà
áèî ò èíCOOH
Ñ O
ÑÍ 2
COOH
î êñàëî -àöåòàò
ÀÒÔ ÀÄÔ + Í Ð
Пируваткиназный барьер – 1-я реакция
Пируваткиназный барьер – 2-я реакция
COOH
Ñ O
ÑÍ 2
COOH
î êñàëî -àöåòàò
ÑÎ 2 ÀÒÔ ÀÄÔ
ô î ñô î åí î ëï èðóâàò - êàðáî êñèêèí àçà
áèî ò èí
CH2
Ñ O
COOH
PO3H2~
ô î ñô î åí î ë-ï èðóâàò
Фруктокиназный барьер
OH
ÑÍ 2ÎÍ OH
OH
ÑÍ 2Î
O
Ð
ô ðóêòî çî -6-ô î ñô àò
OH
ÑÍ 2Î OH
OH
ÑÍ 2Î
O
Ð
Ð
ô ðóêòî çî -1,6-äèô î ñô àò
äèô î ñô àò àçà
Í 3ÐÎ 4Í 2Î
(ô ðóêò î çî -1,6-äè- ô î ñô àò ô î ñô àò àçà)
Глюкокиназный барьер
O
ÑÍ 2ÎÍ
OHOH
OH
OH
O
ÑÍ 2Î
OHOH
OH
OH
Ð
ì î í î ô î ñô àò àçà
ãëþ êî çàãëþ êî çî -6-ô î ñô àò
Í 3ÐÎ 4Í 2Î
(ãëþ êî çî -6-ô î ñô àòô î ñô àò àçà)
Суммарное уравнение гликонеогенеза
2 лактат + 6 АТФ = глюкоза + 6 АДФ + 6 НРi
Связь гликолиза и
гликонеогенеза
ãëþ êî çà
ãëþ êî çî -6-ô î ñô àò
ô ðóêòî çî -6-ô î ñô àò
ô ðóêòî çî -1,6-äèô î ñô àò
äèî êñèàöåòî í ô î ñô àò
2 ãëèöåðàëüäåãèäô î ñô àò
2 1,3-äèô î ñô î ãëèöåðàò
2 3-ô î ñô î ãëèöåðàò
2 2-ô î ñô î ãëèöåðàò
2 ô î ñô î åí î ëï èðóâàò
2 ï èðóâàò
ÀÒÔÀÄÔ
Í 3ÐÎ 4
Í 2Î
ÀÒÔÀÄÔ
Í 3ÐÎ 4
Í 2Î
2 Í 3ÐÎ 4
2 Í ÀÄÍ +Í +
2 Í ÀÄ+
2 ÀÄÔ
2 ÀÒÔ 2 ÀÒÔ2 ÀÄÔ
2 ÀÄÔ2 ÀÒÔ 2 î êñàëî àöåòàò
2 ÀÒÔ
2 ÀÄÔ
ÑÎ 2
ÑÎ 2
2 ÀÒÔ
2 ÀÄÔ
2 Í 3ÐÎ 4
2 Í ÀÄÍ +Í +
2 Í ÀÄ+
2 ëàêòàò 2 Í ÀÄ+
2 Í ÀÄÍ +Í + 2 Í ÀÄ+2 Í ÀÄÍ +Í +