B. Metabolismul fructozelor și galactozei

Pagina principală / - Alte secțiuni / B. Metabolismul fructozelor și galactozei

Fructoza se efectuează prin transformarea acesteia în glucoză (în diagrama din stânga). Mai întâi, fructoza este fosforilată cu participarea enzimei ketohexokinază (fructokinază) [1] pentru a forma fructoză-1-fosfat, care este scindat în continuare prin aldolază în gliceraldehidă (glicerină) și dihidroxiacetonă-3fosfat [2]. Acesta din urmă este deja un produs intermediar al glicolizei (în centrul schemei), iar glicerolul este fosforilat în prezența trio-kinazei, formând gliceril-3-fosfat [3].

Apoi, gliceraldehida este parțial redusă la glicerol [4] sau oxidată în glicerat. După fosforilare, ambii compuși sunt re-încorporați în glicoliză (nereprezentată în diagrama). Atunci când gliceriladehida este redusă [4], se consumă NADH (NADH). Deoarece factorul de conversie este un raport scăzut al concentrațiilor HAD + / NADH (NAD + / NADH) în timpul conversiei, acest proces este accelerat în prezența fructozelor (a se vedea metabolizarea etanolului).

În plus, calea poliolică a transformării fructozei în glucoză se realizează în ficat (nu este prezentat în diagrama): fructoza este transformată în sorbitol datorită reducerii C-2 și după dehidrogenarea ulterioară a C-1 în glucoză.

Metabolismul galactozei începe de asemenea cu fosforilarea pentru a forma galactoză-1-fosfat [5] (în diagrama din dreapta). Aceasta este urmată de epimerizarea lui C-4 cu formarea unui derivat de glucoză. Biosinteza UDP-glucoză (UDP-glucoză), produs intermediar al metabolismului glucozei, se realizează într-un mod circular - prin UDP-galactoză (UDP-galactoză) și epimerizarea ulterioară [6,7]. Același mod este biosinteza galactozei în sine, deoarece toate reacțiile cu excepția [5] sunt reversibile.

Fructoza și galactoza trebuie transformate în glucoză.

Deoarece toate monozaharidele alimentate cu alimente (fructoză, galactoză, manoză etc.) sunt absorbite în intestin, organismul se confruntă cu sarcina de a transforma hexozele rezultate în glucoză pentru utilizarea ulterioară în reacțiile metabolice - apare transformarea zaharurilor. Când apare defectul enzimelor corespunzătoare, acumularea de monozaharide în sânge - galactosemie și fructosemie.

Transformarea monozaharidelor

Scopul acestui proces este crearea unui singur substrat pentru reacții metabolice, și anume α-D-glucoza, care economisește resurse și nu formează multe enzime pentru fiecare tip de monozaharidă. Formarea glucozei libere apare în epiteliul intestinal și, în principal, în hepatocite.

Transformarea galactozei

Galactoza mai întâi fosforilează la primul atom de carbon. O trăsătură distinctivă este transformarea în glucoză nu direct, ci prin sinteza UDP-galactoză din galactoz-1-fosfat. Sursa IMF-urilor este udf-glucoza prezentă în celulă. UDP-galactoza formată este ulterior izomerizată la UDP-glucoză și apoi soarta ei este diferită.

  • să participe la transferul UMP la galactoz-1-fosfat,
  • transformați în glucoză liberă și ieșiți în sânge,
  • mergeți la sinteza glicogenului.
Conversia galactozei în glucoză
(nu este indicată reversibilitatea ambelor reacții de uridil transferază)

Complicația biochimică a reacției de epimerizare aparent simplă este aparent cauzată de sinteza UDP-galactoză din glucoză în glanda mamară pentru a produce lactoză în timpul formării laptelui. Galactoza este, de asemenea, utilizată în sinteza hexosaminelor corespunzătoare în heteropolozaharide.

Tulburări de transformare a galactozei

Tulburările metabolismului galactozei pot fi cauzate de un defect genetic în una dintre enzimele:

  • galactokinaza, frecvența defectului 1: 500000,
  • galactoză-1-fosfat-uridiltransferază, frecvență defect 1: 40.000,
  • epimerază, frecvența defectului este mai mică de 1: 1 000 000.

Boala care apare în timpul acestor încălcări, numită galactosemie.

Diagnostic. Copiii refuză să mănânce. Concentrația de galactoză în sânge crește la 11,1-16,6 mmol / l (norma este de 0,3-0,5 mmol / l), în sânge apare galactoza-1-fosfat. Criteriile de laborator includ de asemenea bilirubinemia, galactosuria, proteinuria, hiperaminoaciduria, acumularea de hemoglobină glicozilată.

Patogeneza. Excesul de galactoză este transformat în alcool galactitol (dulcitol), se acumulează în lentilă și atrage osmotic apa aici. Compoziția de sare se modifică, conformația proteinei a lentilei este perturbată, ceea ce duce la o cataractă la o vârstă fragedă. Cataracta este posibilă chiar și la fetușii mamelor cu galactosemie care au consumat lapte în timpul sarcinii.

Când o galactoză-1-fosfat-uridil-transferază este defectă, ATP este consumat în mod constant pe fosforylarea galactozei, iar lipsa de energie inhibă activitatea multor enzime, acționând "toxic" asupra neuronilor, hepatocitelor și nefrocitelor. Ca rezultat, sunt posibile întârzieri psihomotorii, retard mintal, necroză hepatocitară și ciroză hepatică. În rinichi și intestine, un exces de galactoză și metaboliții săi inhibă absorbția aminoacizilor.

Elementele de bază ale tratamentului. Excluderea din dieta laptelui și a altor surse de galactoză ajută la prevenirea apariției simptomelor patologice. Cu toate acestea, conservarea intelectului poate fi realizată doar cu prematură, nu mai târziu de primele 2 luni de viață, diagnosticul și tratamentul început în timp.

Conversia de fructoză

În general, transferul de fructoză în glucoză se realizează în două direcții. Mai întâi, fructoza este activată prin fosforilarea fie a celui de-al 6-lea atom de carbon cu participarea hexokinazei, fie a celui de-al doilea atom cu participarea fructokinazei.

Ambele enzime sunt prezente în ficat, dar hexokinaza are o afinitate mult mai scăzută pentru fructoză și este slab exprimată în ea. 6-fosfatul de fructoză format de acesta este izomerizat în continuare, iar glucoza-6-fosfatază scindează deja fosfatul inutil pentru a produce glucoză.

Dacă funcționează fructokinaza, se formează fructoza-1-fosfat, sub acțiunea aldolazei corespunzătoare, aceasta fiind transformată în gliceraldehidă și dioxiacetonăfosfat. Gliceraldehida este fosforilată la fosfat de gliceraldehidă și, împreună cu dioxiacetona fosfat, se utilizează fie în glicoliză, fie în gluconeogeneză în 6-fosfat de fructoză și apoi în glucoză în reacții ulterioare.

O caracteristică a mușchilor este absența fructokinazei, prin urmare, fructoza din ele este imediat transformată în fructoză-6-fosfat și intră în reacția glicolizei sau sintezei glicogenului.

Modalități de metabolizare a fructozei și conversia acesteia în glucoză

Tulburări ale metabolismului fructozelor

Fructosuria esențială

Defecțiunea genetică a fructokinazei conduce la o fructozurie esențială benignă, care are loc fără simptome negative.

Fructosurie ereditară

Boala se formează datorită defectelor ereditare autosomale recesive ale altor enzime de metabolizare a fructozei. Frecvența 1: 20.000.

Defectul fructoză-1-fosfataldolazei, care este prezent în mod normal în ficat, intestine și substanța corticală a rinichilor, apare după introducerea în alimentația sugarului a sucurilor și a fructelor care conțin fructoză. Patogenia este asociată cu o scădere a mobilizării glicogenului datorată inhibării fosforylei de glucoză-fructoză-1-fosfat și o slăbire a gluconeogenezei, deoarece o enzimă defectă este capabilă să participe la reacții asemănătoare cu aldolaza de fructoză-1,6-difosfat. Boala se manifestă printr-o scădere a concentrației de fosfați în sânge, hiperfructosemie, hipoglicemie post-nutrițională severă. Există letargie, tulburare de conștiență, acidoză tubulară renală. Diagnosticul se face pe baza bolii de ficat "incomprehensibile", hipofosfatemiei, hiperuricemiei, hipoglicemiei și fructozuriei. Pentru a confirma, se efectuează un test de toleranță la fructoză. Tratamentul include o dieta care restricționează dulciurile, fructele și legumele.

Defectul fructoză-1,6-difosfatază pare similar cu cel precedent, dar nu atât de greu.

Fructoza și metabolismul galactozei.

Fructoza metabolismului este o parte integrantă a metabolismului glucozei (Figura 9.11). Transformările acestor compuși se pot desfășura în diverse moduri, care sunt completate de formarea fosfototrizei și, în unele cazuri, de difosfat de fructoză.

Fig. 9.11. Metabolizarea glucozei, fructozei și galactozei în ficat

Fructoza metabolică (Figura 9.12) apare în principal în ficat. Mai întâi, în prezența enzimei de fructokinază, fructoza este fosforilată în poziția 1:

Apoi, fructoza-1-fosfatul este expus la aldolază:

Aldolaza ficatului, spre deosebire de mușchiul de aldoloză specifică fructoză-1,6-difosfat, funcționează bine cu fructoză-1-fosfat și 1,6-difosfat de fructoză. Totuși, nivelul de activitate a aldolazei hepatice este de 10 ori mai mic decât în ​​mușchi.

Fig. 9.12. Fructoza metabolismului

Etapele ulterioare ale metabolizării fructozei sunt etapele de glicoliză (vezi figura 9.2).

Grupul de coenzime derivate din uracil participă la metabolizarea galactozei. Galactoza prezintă un interes deosebit în ceea ce privește procesele care apar în corpul sugarilor, deoarece zahărul principal al laptelui este lactoza.

Calea metabolică a galactozei include o serie de reacții (Figura 9.13).

Fig. 9.13. Metabolismul galactozei

Reacția este catalizată de galactokinaza enzimatică hepatică. Această enzimă este mult la sugari. Conținutul său crește în cazul unei diete bogate în lactoză.

Galactoz-1-fosfatul reacționează cu UDPG și se formează UDF-Gal (pe coenzima glucoza este înlocuită cu galactoză):

Glucoza 1-fosfat poate fi utilizată suplimentar în glicoliză sau pentru sinteza glicogenului.

UDP-Gal sub acțiunea UDP-glucozei episerazei se poate transforma în UDPG. În același timp, izomerizarea galactozei în glucoză are loc direct pe coenzima:

UDPG este un precursor al glicogenului, cerebrozidelor, acizilor glucuroni.

Enzima UDP-galactoză-pirofosforilază, care formează direct UDP-Gal în reacție cu participarea UTP, se găsește în ficatul adulților:

Metabolismul fructozelor;

METABOLISM FRUCTE ȘI GALACTOZE

Reglementarea glicolizei

Valoarea plastică a catabolismului glucozei

Eliberarea ATP în timpul glicolizei anaerobe

Glicoliza anaerobă este mai puțin eficientă decât cea aerobă. Catabolismul a 1 glucoză este însoțit de cheltuielile a 2 molecule ATP pentru fosforilarea substratului, formarea a 4 molecule ATP în reacțiile de fosforilare a substratului și sinteza a 2 molecule de lactat. Astfel, efectul energetic final al glicolizei anaerobe este 2 molecule ATP.

În catabolism, glucoza poate efectua funcții plastice. Metabolitii glicolizei sunt utilizați pentru a sintetiza compuși noi. Astfel, fructoza-6f și 3-PHA sunt implicate în formarea ribozei-5-f (componenta nucleotidică); 3-fosfogliceratul poate fi inclus în sinteza aminoacizilor, cum ar fi seria, glicina, cisteina. În ficat și în țesutul adipos, acetil-CoA este utilizat în biosinteza acizilor grași, colesterolului și DAP pentru sinteza glicerol-3f.

Efectul Pasteur - reducerea ratei consumului de glucoză și acumularea de lactat în prezența oxigenului.

Efectul medicamentului Pasteur se explică prin prezența concurenței între enzimele aerobe (malatul DG, glicerol-6f DG, PVK DG) și calea de oxidare anaerobă (LDH) pentru un metabolit comun al PVC și coenzima NADH2. Fără oxigen, mitocondriile nu consumă PAC și NADH.2, în consecință, concentrația acestora în citoplasmă crește și ajung la formarea lactatului. În prezența oxigenului, mitocondria pompează PVC și NADH2 din citoplasmă, întreruperea reacției de formare a lactatului. Deoarece glicoliza anaerobă produce puțin ATP, este posibil un exces de AMP (ADP + ADP = AMP + ATP), care, prin fosfofructokinaza 1, stimulează glicoliza. Atunci când catabolismul aerobic al ATP-ului de glucoză se formează foarte mult, un posibil exces de ATP prin fosfofructokinază 1 și piruvat kinază, dimpotrivă, inhibă glicoliza. Acumularea de glucoză 6f inhibă hexokinaza, ceea ce reduce absorbția glucozei de către celule.

Fructoza și galactoza împreună cu glucoza sunt utilizate pentru energia sau sinteza substanțelor: glicogen, TG, GAG, lactoză etc.

O cantitate semnificativă de fructoză, formată prin descompunerea zaharzei, este transformată în glucoză deja în celulele intestinului. O parte din fructoză intră în ficat.

Metabolizarea fructozei în celulă începe cu reacția de fosforilare:

1. Fructokinaza (ATP: fructoză-1-fosfotransferază) fosforilează numai fructoza, are o mare afinitate pentru aceasta. Conținut în ficat, rinichi, intestine. Insulina nu afectează activitatea sa.

2. Aldolaza B (fructoză: HA-liză) este prezentă în ficat, rupe fructoza-1f (fructoză-1,6f) la glicerol aldehidă (HA) și fosfat de dioxiacetonă (DAP).

3. Triozokinaza (ATP: HA-3-fosfotransferaza). O mulțime în ficat.

DAP și HA derivate din fructoză sunt incluse în ficat, în principal în gluconeogeneză. O parte din DAP poate fi redusă la glicerol-3-f și poate participa la sinteza TH.

Fructoza metabolismului

O dietă constând dintr-o cantitate mare de zaharoză (o dizaharidă de glucoză și fructoză) poate fi utilizată astfel încât fructoza să fie principala sursă de energie. Modul în care se utilizează fructoza este diferit în ficat și mușchi. Mușchii care conțin numai hexokinază (fără glucokinază) pot fosforila fructoza la 6-fosfat de fructoză, care este un produs intermediar al glicolizei.
În ficat, fructoza este fosforilată la poziția C-1 folosind fructokinază, formând fructoză-1-fosfat. Există aldolază B în ficat, care poate folosi atât Fp-1,6-ff, cât și fp-1-f ca substrat. Dacă substratul este fr-1-f, atunci produsele de reacție sunt FDA și gliceraldehida. FDA, cu ajutorul enzimei triozofosfatisomerazy, se transformă în 3-PHA, care se transformă în glicoliză. Gliceraldehida poate fi fosforilabilă la 3-PHA de gliceraldehidă kinază sau transformată în FDA cu ajutorul ADH, glicerol kinază și glicerol fosfat DG.

Tulburări clinice ale metabolismului fructozelor
Sunt cunoscute trei anomalii ereditare în metabolismul fructozelor.
Fructosuria idiopatică - fără fructokinază, care este prezentă în mod normal în ficat, insulele pancreatice și substanța corticală a rinichilor. Fructoza în urină este detectată prin consumul de fructoză și sucroză. Boala poate să apară fără simptome.
Intoleranța congenitală a fructozei are loc cu o deficiență de aldoloză B, care este prezentă în mod normal în ficat, în intestinul subțire și în cortexul rinichilor. Boala se caracterizează prin hipoglicemie severă și greață după consumul de fructoză. Utilizarea prelungită a fructozei la copii duce la greață, hepatomegalie, hemoragii și moarte. Hipoglicemia este o consecință a faptului că fructoza-1-fosfat este un inhibitor al glicogenolizei (în reacția fosforilazei) și gluconeogenezei (din cauza lipsei de aldolază). Tratament - o dieta fara fructoza si zaharoza.
Eficacitatea ereditară a fructoză-1,6-difosfatazei duce la gluconeogeneză afectată și hipoglicemie ulterioară, acidoză lactată și hiperventilație. Aceste simptome pot fi letale în perioada neonatală.


Metabolismul galactozei
Galactoza, care intră în principal cu zahăr din lapte, lactoză (dizaharidă de glucoză și galactoză), intră în glicoliză numai după transformarea sa în glucoz-1-fosfat. Aceasta se desfășoară în mai multe etape. În prima etapă, galactoza este fosforilată utilizând galacto-kinază la galactoz-1-fosfat. Epimerizarea galactoz-1-fosfatului la gl-1-f necesită transferul de UDP din glucoză de uridină difosfat (UDP-glucoză). Această reacție este catalizată de enzima galactoză-1-fosfatrid transferază. În același timp, se formează UDP-galactoză și ch-1-f. Udf-galactoza este epimerizată la UDP-glucoza prin epimeris UDP-galactoză-4. Glucoza-1-fosfat este apoi convertită la gl-6-f folosind fosfoglucoza mutaza.


Tulburări clinice ale metabolismului galactozei
Tulburările metabolismului galactozei sunt însoțite de galactozemie (niveluri ridicate de galactoză în sânge). Galactosemia poate fi cauzată de un defect ereditar în orice metabolism al galactozei.
Galactosemia clasică se caracterizează prin lipsa a două enzime: galactoză-1-fosfaturietil transferază și galactokinază. Galactosemia se caracterizează prin vărsături și diaree după consumul de lapte, hepatomegalie, icter, retard mintal. Leziunile observate la galactosemie nu se datorează absenței vreunui compus necesar pentru organism, ci acumulării de substanțe toxice. Una dintre aceste substanțe toxice este galactitolul, care se formează în timpul recuperării galactozei cu ajutorul enzimei aldoreductază.


Metabolismul glicerolului
Principala sursă de glicerol este țesutul adipos. Molecula de glicerol este baza triacilglicerolilor. Glicerolul format din TAG se duce la ficat, unde este fosforilat de glicerol kinaza. Ca rezultat, se formează glicerol-3-fosfat, care este oxidat la PDA cu ajutorul enzimei glicerol-3-fosfat-DG. FDA merge apoi fie la glicoliza, fie la gluconeogeneza, în funcție de necesitatea sau nu de energie.


Acidul glicuronic Metabolism
Glucuronatul este o moleculă foarte polară, care se găsește în proteoglicani, în combinație cu bilirubina și gomonami steroid, poate fi, de asemenea, legată de unele medicamente, crescând solubilitatea lor.

Glucuronatul se formează din glucoză în ciclul glucuronic. Calea glucuronică este o metodă alternativă de oxidare a glucozei. Aceasta se desfășoară fără formarea de ATP, dar este utilizată pentru a obține forma activă de glucoronat, UDP-glucoronat.

Data adaugarii: 2016-02-24; Vizualizări: 364; ORDINEAZĂ ÎNTREPRINDEREA

Fructoza metabolismului

Conținutul

Fructoza - zahăr din fructe. Fructoza în combinație cu glucoza face parte din sucroză, adică zahăr de masă obișnuit. În intestin, sucroza este hidrolizată cu zaharoză, fiind împărțită în fructoză și glucoză. Apoi, fructoza este transportată din intestin către ficat, unde intră în calea metabolică prezentată în fig. 22.1. Fructoza intră în celulele hepatice folosind un transportator numit fără succes un transportor de glucoză 5 (GLUT5). Fructokinaza fosforilează fructoza și se formează 1-fosfat de fructoză. Fructoza-1-fosfat este scindată la dihidroxiacetonifosfat și gliceraldehidă; Această reacție este catalizată de aldolaza B. Apoi, gliceraldehida este fosforilată, transformându-se în gliceraldehidă-3-fosfat și această substanță, împreună cu digtsidroxiacetonfosfatul, intră în glicoliză. În timpul perioadei de digestie, glicogenul și / sau triacilglicerolii pot fi sintetizați din fructoză (nota: "aldolaza" catalizează și dezintegrarea reversibilă a 1,6-bisfosfatului de fructoză în fosfat de dihidroxiacetonă și 3-fosfat de gliceraldehidă).

Metabolismul fructozei în mușchi este prezentat în Fig. 22.2 Fructoza este fosforilată de hexokinază pentru a forma fructoza-6-fosfat. Fructoza-6-fosfat este apoi folosită pentru a sintetiza glicogenul, iar dacă rezervele de glicogen sunt pline, atunci în metabolismul energetic (în glicoliză).

Fructokinaza deficit (fructosuria idiopatică) Editați

Deficitul de fructokinază în ficat (Figura 22.3) este o boală rară în care fructoza se acumulează în sânge și urină. Cea mai frecventă boală din familiile evreiești. Fructosuria nu este periculoasă pentru sănătate: pacienții au o speranță de viață normală. Uneori, când analizăm urina, fructoza este greșită pentru glucoză și este diagnosticată greșit pentru diabet.

Eroare intoleranta fructoza ereditara sau deficienta de aldolaza B.

Intoleranța ereditară a fructozei este transmisă într-o manieră autosomală recesivă. Cauza acestei boli grave este lipsa unei aldolaze hepatice enzimatice B (figura 22.3). Boala apare de obicei atunci când bebelușul este transferat din laptele matern în alimente care conțin fructoză. Deja în primele 20 de minute după începerea hrănirii, el începe să vomite și să apară hipoglicemia. Datorită acumulării de acid lactic, se dezvoltă acidoză metabolică și hiperventilație compensatorie. Fără tratament, copilul nu câștigă în greutate, corpul este epuizat, iar ciroza se dezvoltă datorită afectării hepatice permanente.

Boala se dezvoltă datorită faptului că fructoza-1-fosfat se acumulează în ficat după consumarea produselor care conțin fructoză. Aceasta aproape imediat determină inhibarea căilor metabolice: în special, glicogenoliza, gluconeogeneza și căile aferente.

Acumularea de fructoză-1-fosfat conduce la următoarele consecințe.

  • Stocurile de fosfat anorganic (Fn) sunt epuizate, datorită cărora inhibarea glicogen fosforilazei și sinteza ATP.
  • Blocarea acestor procese întrerupe formarea glucozei în ficat și conduce la hipoglicemie.
  • AMP cumulativ se descompune la acidul uric. Se produce hiperuricemia.

Ca urmare, metabolismul din ficat aproape se oprește. Cu toate acestea, în alte țesuturi (de exemplu, în eritrocite), metabolismul anaerob se continuă și acidul lactic intră în ficat. Deoarece utilizarea ei în mod obișnuit în ciclul Corey este imposibilă, acidoza lactică se dezvoltă.

Pentru ca boala să nu progreseze, este pur și simplu necesar să excludem din dietă alimente care conțin fructoză și substanțe care se împart în fructoză (de exemplu, zaharoză, sorbitol). Copiii dezvoltă o aversiune naturală față de dulciuri și, în viitor, evită alimentele care conțin fructoză. Această boală are o parte pozitivă: copiii cu intoleranță ereditară la fructoză nu știu ce este caria.

Oricare / FRUCTOZE ȘI GALACTOZE METABOLISM

METABOLISM FRUCTE ȘI GALACTOZE

Fructoza și metabolizarea galactozei include modalități de utilizare a acestora pentru sinteza altor substanțe (heteropolizaharide, lactoză etc.) și participarea la alimentarea cu energie a organismului. În ultimul caz, fructoza și galactoza sunt transformate în ficat fie în glucoză, fie în produsele intermediare ale metabolismului acesteia. Astfel, ca rezultat, fructoza și galactoza, împreună cu glucoza, pot fi oxidate în CO.2 și H2Despre sau utilizat pentru sinteza glicogenului și triacilglicerolilor.

Cauza metabolismului deteriorat al fructozelor și galactozei poate fi un defect al enzimelor care catalizează reacțiile intermediare ale metabolismului lor. Aceste tulburări sunt relativ rare, dar pot fi destul de grave, deoarece metaboliții intermediari acumulați de fructoză și galactoză sunt toxici.

A. Metabolismul fructozelor

O cantitate semnificativă de fructoză, formată prin descompunerea zaharzei, înainte de a intra în sistemul venei portal, este transformată în glucoză deja în celulele intestinale. Cealaltă parte a fructozei este absorbită cu ajutorul unei proteine ​​de transfer, adică prin difuzia luminii.

Metabolismul fructozei (figura 7-69) începe cu o reacție de fosforilare (reacția 1), catalizată de fructokinază pentru a forma fructoză-1-fosfat. Enzima se găsește în ficat, precum și în rinichi și intestine. Această enzimă are o specificitate absolută, prin urmare, spre deosebire de glucokinază, insulina nu afectează activitatea sa. Ultima circumstanță explică de ce nivelul excreției de fructoză în urină la pacienții cu diabet zaharat și sănătoși nu diferă. Fructoza-1-fosfat nu poate fi transformată în fructoză-6-fosfat din cauza lipsei unei enzime corespunzătoare. În schimb, fructoza-1-fosfat este scindată suplimentar de fructoză-1-fosfataldolază (aldolaza B) în gliceraldehidă și dihidroxiacetonă-3-fosfat (reacția 2). Acesta din urmă este un produs intermediar al glicolizei și se formează în timpul reacției catalizată de aldolază de fructoză-1,6-bisfosfat (aldolaza A). Gliceraldehida poate fi inclusă în glicoliză după fosforilarea sa cu participarea ATP (reacția 3). Două molecule de fosfat de trioză se descompun de-a lungul căii glicolitice sau se compensează pentru a forma 1,6-bisfosfat de fructoză și apoi participă la gluconeogeneză (reacțiile 8, 7, 5, 9). Fructoza din ficat este în principal inclusă în cea de-a doua cale. O parte din dihidroxiacetonă-3-fosfat poate fi redusă la glicerol-3-fosfat și poate participa la sinteza triacilglicerolilor.

Trebuie remarcat faptul că includerea fructozei în metabolism prin intermediul fructoză-1-fosfat trece în stadiul catalizat de fosfofructokinază (reacția 6), care este punctul metabolic

Fig. 7-69. Fructoza metabolismului. a - conversia fructozei în dihidroxiacetonă-3-fosfat și gliceraldehid-3-fosfat; b - calea de includere a fructozei în glicoliză și gluconeogeneză; în - calea de includere a fructozei în sinteza glicogenului.

controlul ratei de catabolism de glucoză. Această circumstanță poate explica de ce o creștere a cantității de fructoză în ficat accelerează procesele care conduc la sinteza acizilor grași, precum și esterificarea lor cu formarea de triacilgliceroli.

B. Tulburări ale metabolismului fructozei

Tulburările metabolismului fructozei, cauzate de un defect al enzimelor, sunt reflectate în tabel. 7-5.

Lipsa de fructokinază nu se manifestă clinic. Fructoza se acumulează în sânge și se excretă în urină, unde poate fi detectată prin metode de laborator. Este foarte important să nu confundăm această anomalie inofensivă cu diabetul. Această boală este cunoscută sub denumirea de fructosurie esențială benignă și apare cu o frecvență de 1: 130.000.

In intoleranța ereditară de fructoză, care apare cu un defect determinat genetic de fructoză-1-fosfataldalază, nu se manifestă în timp ce bebelușul se hrănește cu lapte matern, adică până când alimentele conțin fructoză. Simptomele apar atunci când fructele, sucurile și sucroza sunt adăugate la dietă. Vărsături, dureri abdominale, diaree, hipoglicemie și chiar comă și crampe se produc la 30 de minute după ingestia alimentelor care conțin fructoză. Copiii mici și adolescenții care continuă să ia fructoză dezvoltă afecțiuni cronice ale ficatului și rinichilor. Intoleranța la fructoză este o formă destul de frecventă autozomal recesivă de patologie.

Defectele de fructoză-1-fosfat aldolază sunt însoțite de acumularea de fosfat de fructoză-1, care inhibă activitatea fosfogluco-mutazei, care transformă glucoza-1-fosfat în glucoză-6-fosfat și asigură includerea produsului reacției glicogen fosforilazei

Tabelul 7-5. Tulburări ale metabolismului fructozelor

Manifestări clinice și date de laborator

Fructoză + ATP → Fructoză-1-fosfat + ADP

Enterocite de rinichi hepatice

Fructoză-1-fosfat → Dihidroxiacetonă-3-fosfat + Gliceraldehidă

Vărsături, dureri abdominale, diaree, hipoglicemie, hipofosfatemie, fructosemie, hiperuricemie, insuficiență cronică a ficatului, rinichi.

în metabolism. De aceea, distrugerea glicogenului este inhibată în stadiul de formare a glucoz-1-fosfatului, ca rezultat al dezvoltării hipoglicemiei. Ca urmare, mobilizarea lipidelor și oxidarea acizilor grași este accelerată. Acidoza metabolică (a se vedea secțiunea 8) poate fi o consecință a accelerării oxidării acizilor grași și a sintezei organismelor cetone, care înlocuiesc funcția energetică a glucozei, deoarece corpurile cetone sunt acizi și reduc pH-ul sanguin la concentrații ridicate.

Rezultatul inhibării glicogenolizei și glicolizei este reducerea sintezei ATP. În plus, acumularea de fructoză fosforilată duce la afectarea metabolismului fosfat anorganic și a hipofosfatemiei.

Pentru a completa fosfatul intracelular, descompunerea nucleotidelor adenil este accelerată. Produsele de dezintegrare ale acestor nucleotide sunt incluse în catabolism, trecând prin etapele de formare a hipoxantinei, xantinei și, în final, a acidului uric. O creștere a cantității de acid uric și o scădere a excreției uratelor în condițiile acidozei metabolice se manifestă ca hiper-uricemie. Hiperuricemia poate duce la gută chiar și la o vârstă fragedă (vezi pct. 10).

B. Metabolismul galactozei

Galactoza se formează în intestin ca urmare a hidrolizei lactozei. Pentru a transforma galactoza în glucoză, este necesar să se modifice configurația optică a grupelor H- și OH- C4 atom în galactoză, adică conduce reacția de epimerizare. Această reacție în celulă este posibilă numai cu galactoza derivată din UDP. UDP-galactoza este formată din UDP-glucoză (un metabolit în sinteza glicogenului) în timpul unei reacții catalizate de uridilfosfat-4-epimerază (Fig.7-70, 7-71).

Cu toate acestea, includerea galactozei în reacția de epimerizare descrisă este precedată de fosforilarea acesteia cu formarea de 1-fosfat de galactoză (reacția 1 în figura 7-70). În continuare, galactoza-1-fosfatul înlocuiește restul de glucoză în UDP-glucoza pentru a forma UDP-galactoză (reacția 2), adică nu apare reacția directă a galactozelor fosforilate cu UTP.

Reacția 2 poate fi considerată ca un transfer al reziduului uridilic de la UDP-glucoză la galactoză, prin urmare enzima este numită galactoz-1-fosfat tridil transferaza (GALT).

Apoi, galactoza din nucleotidă este inclusă în reacția de epimerizare, în care este implicată epimeraza - o enzimă dependentă de NAD care catalizează oxidarea și reducerea galactozei în C4atom de carbon (reacția 3).

Epimeraza poate funcționa într-o altă direcție, transformând UDP-glucoza în UDP-galactoză. Această epimerizare inversă este importantă pentru sinteza resturilor de galactozil în glicolipide și glicoproteine. În plus, galactoza este necesară pentru sinteza lactozei în glandele mamare. În timpul alăptării, galactoza nu este o componentă indispensabilă a alimentelor, deoarece poate fi formată din glucoză.

1-fosfatul de glucoză format în reacția 2 poate fi inclus în căi metabolice diferite: 1) sinteza glicogenului după reacția cu UDP și formarea de UDP-glucoză; 2) transformarea în ficat

Fig. 7-70. Schimbul de galactoză.

Fig. 7-71. Reacția de epimerizare a UDP-glucoză la UDP-galactoză.

în glucoză liberă și menținerea concentrației sale în sânge; 3) catabolism cuplat cu sinteza ATP, etc. (vezi figurile 7-70).

Termenul "carbohidrați", propus în secolul al XIX-lea, sa bazat pe presupunerea că toți carbohidrații conțin 2 componente - carbon și apă, iar compoziția lor elementară poate fi exprimată prin formula generală Cm(H2O)n. Deși există excepții de la această regulă și nu este absolut precisă, cu toate acestea, această definiție ne permite să caracterizăm pur și simplu clasa de carbohidrați ca întreg. În plus, încercarea Comisiei Nomenclatura chimică de a înlocui termenii "carbohidrați" cu "glicide" a eșuat. Noul termen nu este acceptat pe scară largă. Termenul "carbohidrați" este înrădăcinat și acceptat în general.

Carbohidrații pot fi împărțiți în 3 grupe principale, în funcție de numărul de monomeri constituenți: monozaharide, oligozaharide și polizaharide.

Monozaharidele sunt derivați de alcooli polihidroxilici care conțin o grupare carbonil. În funcție de poziția din grupul carbonil, monozaharidele sunt împărțite în aldoză și ketoză.

Aldozele conțin o grupă funcțională de aldehidă -HC = O, în timp ce ketozele conțin o grupare cetonă> C = O. Numele unei monozaharide depinde de numărul de atomi de carbon ai acesteia, de exemplu, aldotrioza, ketotrioza, aldohexoza, cetohexoza etc.

Monozaharidele pot fi clasificate drept carbohidrați simpli, deoarece nu se hidrolizează în timpul digestiei, spre deosebire de cele complexe, care se descompun în timpul hidrolizei pentru a forma carbohidrați simpli. Structura principalilor reprezentanți ai monozaharidelor este prezentată în Fig. 7-1.

Alimentele umane (fructe, miere, sucuri) conțin o cantitate mică de monozaharide, în principal glucoză și fructoză.

Glucoza este aldohexoza. Poate exista în forme liniare și ciclice. Forma ciclică de glucoză preferată termodinamic determină proprietățile chimice ale glucozei. La fel ca toate hexoză, glucoza are 4 atomi de carbon asimetric, care determină prezența stereoizomerilor. Se pot forma 16 stereoizomeri, dintre care cei mai importanți sunt D- și L-glucoză. Aceste tipuri de izomeri se oglindesc reciproc (figura 7-2).

Localizarea grupărilor H și OH față de al cincilea atom de carbon determină apartenența glucozei la seria D sau L. La mamifere, monozaharidele sunt în configurația D, deoarece enzimele care catalizează transformările sale sunt specifice acestei forme de glucoză. În timpul formării formei ciclice a monozaharidei, se formează 2 izomeri în soluție (izomerii α- și β), numiți anomeri, care denotă o anumită conformație a grupelor H și OH față de C (fig.7-3). În a-D-glucoză, gruparea OH este localizată sub planul inelului și în β-D-glucoza, dimpotrivă, deasupra planului inelului.

Fructoza este cetohexoza (ketogrug este localizat la al doilea atom de carbon). Fructoza, ca și glucoza, există în formă ciclică, formând anomeri α- și β (fig.7-4).

B. Reacțiile monozaharidelor

Prezența grupărilor hidroxil, aldehidă și cetonă permite ca monozaharidele să intre în reacții caracteristice pentru alcooli, aldehide sau cetone. Aceste reacții sunt destul de numeroase. În această secțiune, doar câteva dintre ele vor fi descrise, iar cele mai multe dintre ele au cea mai mare semnificație biologică.

În această secțiune, principalele reacții ale monozaharidelor sunt considerate ca exemplu de D-glucoză (Fig.7-5), deși trebuie avut în vedere că alte monozaharide, precum și derivații lor, sunt implicați în metabolismul carbohidraților.

Mutant sau anomerizare - interconversia formelor anomerice de monozaharide, formele α și β ale anomerilor sunt într-o stare de echilibru în soluție. Când se atinge acest echilibru, se produce mutarotarea - deschiderea și închiderea inelului piranic și, în consecință, schimbarea locului grupărilor H și OH la primul atom de carbon al monozaharidei.

Formarea de glicozide. Legătura glicozidică are o semnificație biologică importantă, deoarece prin această legătură se realizează legarea covalențială a monozaharidelor în compoziția oligo- și polizaharidelor. Atunci când se formează o legătură glicozidică, grupa OH anomerică a unei monozaharide interacționează cu gruparea OH a altui

Fig. 7-1. Cele mai importante monozaharide.

Fig. 7-2. D- și L-izomeri ai glucozei.

Fig. 7-5. Reacțiile de monozaharide.

monozaharidă sau alcool. Atunci când se întâmplă acest lucru, eliminarea moleculei de apă și formarea legăturii O-glicozidice. Toți oligomerii liniari (cu excepția dizaharidelor) sau polimerii conțin reziduuri monomerice implicate în formarea a două legături glicozidice, cu excepția resturilor terminale care formează numai o singură legătură glicozidică. Unele reziduuri glicozidice pot forma trei legături glicozidice, caracteristice oligo- și polizaharidelor ramificate. Oligo- și polizaharidele pot avea un reziduu terminal al unei monozaharide cu o grupare OH anomerică liberă care nu este utilizată la formarea unei legături glicozidice. În acest caz, când ciclul este deschis, este posibilă formarea unei grupări carbonil libere capabile de oxidare. Astfel de oligo- și polizaharide au proprietăți de reducere și, prin urmare, sunt numite reduceri sau reduceri (figura 7-6).

Grupul OH anomeric al unei monozaharide poate interacționa cu NH2-grup de alți compuși, care conduc la formarea legăturilor N-glicozidice. O legătură similară este prezentă în nucleotide și glicoproteine ​​(Fig.7-7).

Esterificare. Aceasta este reacția de formare a legăturii de ester între grupările OH ale monozaharidelor și a diverși acizi. În metabolismul carbohidraților un rol important îl joacă fosfoesterii - esterii monozaharidelor și a acidului fosforic. În metabolismul glucozei, un loc special

Fig. 7-6. Structura polizaharidelor. A. Educația a-1,4 - și a-1,6-glicozidice legături. B. Structura polizaharidelor liniare: legăturile 1 - α - 1,4 - glicozidice între monomeri; 2 - capăt nereducător (formarea unei grupări carbonil libere în carbon anomeric este imposibilă); 3 - restabilirea capătului (eventual deschiderea ciclului cu formarea unei grupe carbonil libere în carbon anomeric).

Fig. 7-7. Formarea legăturilor O- și N-glicozidice în glicoproteine. 1 - legătura N-glicozidică între gruparea amidică a asparaginei și gruparea OH a monozaharidei; Legătură 2-O-glicozidică între gruparea OH a serinei și gruparea OH a monozaharidei.

ia glucoza-6-fosfat. Formarea glucoz-6-fosfatului are loc în timpul reacției dependente de ATP cu participarea enzimelor aparținând grupului de kinaze. ATP în această reacție acționează ca un donator al grupului fosfat. Fosfoesterii monozaharidelor pot fi formați fără utilizarea ATP. De exemplu, glucoz-1-fosfatul este format din glicogen cu participarea lui H3RO4. Semnificația fiziologică a phoesterilor de fosfor monosaccharid este că acestea sunt structuri metabolice active. Fosforilarea monozaharidelor este importantă pentru metabolism, deoarece membrana celulară nu este permeabilă la acești compuși, adică celula reține monozaharide datorită faptului că ele sunt în formă fosforilată.

Oxidarea și reducerea. Cu oxidarea grupurilor finale de glucoză-CHO și -CH2OH formează 3 derivați diferiți. Oxidarea grupului-CHO produce acid gluconic. Dacă grupul final -CH este supus oxidării2OH, se formează acid glucuronic. Și dacă ambele grupuri finale sunt oxidate, se formează acidul de zahăr, care conține 2 grupări carboxil. Reducerea primului carbon conduce la formarea alcoolului de zahăr - sorbitol.

Oligozaharidele conțin mai multe (de la două la zece) resturi de monozaharide legate printr-o legătură glicozidică. Disacaridele sunt carbohidrații cei mai obișnuiți oligomeri găsiți în formă liberă, adică nu se leagă de alți compuși. Prin natura chimică, dizaharidele sunt glicozide, care conțin 2 monozaharide legate printr-o legătură glicozidică în configurația a- sau p-. Produsul alimentar conține, în principal, dizaharide, cum ar fi sucroza, lactoza și maltoza (figura 7-8).

Zaharoza este o dizaharidă constând din α-D-glucoză și β-D-fructoză, legată printr-o legătură α, β-1,2-glicozidică. În zaharoză, ambele grupări OH anomerice de resturi de glucoză și fructoză sunt implicate în formarea unei legături glicozidice. Prin urmare, zaharoza nu se aplică reducerii zaharurilor. Zaharoza este o dizaharidă solubilă cu gust dulce. Sursa de zaharoză sunt plantele, în special trestia de zahăr, trestia de zahăr. Acesta din urmă explică apariția denumirii triviale de zaharoză - "zahăr din trestie".

Lactoză - zahăr din lapte; cea mai importantă dizaharidă de lapte a mamiferelor. În laptele de vacă conține până la 5% lactoză, în laptele femeilor - până la 8%. În lactoză, grupa OH anomerică a primului atom de carbon al restului de D-galactoză este legată printr-o legătură β-glicozidică la cel de-al patrulea atom de carbon al D-glucozei (β-1,4-legătură). Deoarece atomul de carbon anomer al reziduului de glucoză nu participă la formarea legăturii glicozidice, prin urmare, lactoza se referă la zaharurile reducătoare.

Maltoza vine în produse care conțin amidon parțial hidrolizat, cum ar fi malț, bere. Maltoza se formează, de asemenea, prin defalcarea amidonului din intestine. Maltoza constă din două resturi de D-glucoză legate printr-o legătură a-1,4-glicozidică.

Izomaltoză este un produs intermediar care rezultă din defalcarea amidonului din intestin. Se compune din două reziduuri de D-glucoză, dar aceste monozaharide sunt legate printr-o legătură a-1,6-glicozidică.

Diferențele structurale dintre polizaharide sunt determinate de:

structura monozaharidelor care alcătuiesc lanțul;

tipul de legături glicozidice care leagă monomerii în lanțuri;

secvență de resturi de monozaharide din lanț.

În funcție de structura reziduurilor de monozaharide, polizaharidele pot fi împărțite în nopolizaharide (toți monomerii sunt identici) și heteropolozaharide (monomerii sunt diferiți). Ambele tipuri de polizaharide pot avea atât un aranjament liniar de monomeri, cât și ramificați.

În funcție de funcțiile pe care le efectuează, polizaharidele pot fi împărțite în 3 grupe principale:

rezervează polizaharidele care efectuează funcția de energie. Aceste polizaharide servesc ca o sursă de glucoză, utilizată de organism după cum este necesar. Funcția de rezervă a acestor carbohidrați este asigurată de natura lor polimerică. polizaharide

Fig. 7-8. Hrana disaccharidă.

mai puțin solubile decât monozaharidele, prin urmare nu afectează presiunea osmotică și, prin urmare, se pot acumula în celulă, de exemplu amidonul - în celulele de plante, glicogenul - în celulele animale;

polizaharide structurale, care furnizează celule și organe cu rezistență mecanică (vezi secțiunea 15);

polizaharidele care fac parte din matricea extracelulară sunt implicate în formarea țesuturilor, precum și în proliferarea și diferențierea celulelor. Polizaharidele matricei extracelulare sunt solubile în apă și foarte hidratate (vezi secțiunea 15).

Alimentele umane conțin în principal polizaharide de origine vegetală - amidon, celuloză. Polizaharida animală, glicogenul, vine în cantități mai mici.

Amidon - cea mai importanta componenta carbohidrati din dieta. Aceasta este o polizaharidă de rezervă de plante, conținută în cea mai mare cantitate (până la 45% din greutatea materiei uscate) în boabele de cereale (grâu, porumb, orez etc.), precum și becuri, tulpini și tuberculi (cartofi aproximativ 65%). Amidonul este o polizaharidă ramificată constând din reziduuri de glucoză (homoglycan). Este situat în celulele plantelor sub formă de granule, practic insolubile în apă.

Amidonul constă din amiloză și amilopectină (figura 7-9). Amiloza este o polizaharidă neramificată care cuprinde 200-300 de resturi de glucoză legate printr-o legătură a-1,4-glicozidică. Datorită configurației a a reziduului de glucoză, lanțul polizaharidic are o conformație spirală. Culoarea albastră atunci când iodul este adăugat la soluția de amidon se datorează prezenței unei astfel de helixuri. Amilopectina are o structură ramificată. În locurile de ramificare, reziduurile de glucoză sunt legate prin legături α-1,6-glicozidice. Locațiile liniare conțin aproximativ 20-25 de resturi de glucoză. În acest caz, se formează o structură de arbore în care există numai un grup anomeric OH. Amidon - compus molecular ridicat, care include sute de mii de resturi de glucoză. Greutatea sa moleculară este de aproximativ 10 5 -10 8 D.

Celuloza (celuloza) este principala polizaharida structurala a plantelor. Acesta este cel mai comun compus organic de pe pământ. Proporția celulozei din pereții celulari ai plantelor este de 40-50%. Celuloza are o greutate moleculară de aproximativ 106 D, lungimea moleculei poate fi de până la 6-8 microni.

Celuloza este un homoglican polizaharidic liniar, construit din resturile de glucoză conectate prin legături β-1,4-glicozidice. Sistemul digestiv uman nu are enzimele care hidrolizează legăturile β în polizaharide. Prin urmare, celuloza este un carbohidrat neutilizat, dar această componentă alimentară este necesară pentru digestia normală.

Glicogenul este o polizaharidă a animalelor și a oamenilor. La fel ca amidonul din plante, glicogenul din celulele animale are o funcție de salvgardare, dar din moment ce produsele alimentare conțin doar o cantitate mică de glicogen, acestea nu au valoare nutritivă.

Fig. 7-9. Structura amidonului.

Glicogenul este un analog structural al amidonului, dar are un grad mai ridicat de ramificare: aproximativ la fiecare 10 de unități de glucoză au o legătură α-1,6-glicozidic.

Schimbul de glucoză în celulă începe cu fosforilarea sa. Introducerea glucozei în orice celulă începe cu fosforilarea acesteia. Această reacție rezolvă mai multe probleme, principalele fiind "captarea" glucozei pentru utilizarea intracelulară și activarea acesteia. Forma fosforilată a glucozei nu trece prin membrana plasmatică, devine "proprietatea" celulei și este utilizată în aproape toate căile de schimb de glucoză. Singura excepție este calea de recuperare (figura 5.2.). Reacția de fosforilare este catalizată de două enzime: hexokinază și glucokinază. Deși glucokinazei este una dintre cele patru izoenzime gesokinazy (hexokinază 4), între hexochinază și glucochinază există diferențe importante: 1) hexochinază capabilă să fosforileze nu numai glucoza, ci și alte hexoze (fructoză, galactoză, manoză), în timp ce glucochinază activeaza numai glucoza ; 2) hexochinază prezentă în toate țesuturile, glucokinazei - în hepatocite; 3) hexokinaza are o afinitate mare pentru glucoza (KM 3 4 -10 kDa (000 la 120 resturi de glucoză în moleculă) forme în citosolul diametrului peleta la 40 nm. porțiunile liniare sunt construite din molecula de glicogen de molecule de glucoză α legat (1 → 4) Obligațiunile -glikozidnymi, puncte într-o moleculă formată α (1 → 6) ramificare - legături glicozidice. sinteza glicogenului (glicogeneza) se efectuează în aproape toate celulele, dar cantitati mari de glicogen produs și acumulat în ficat (10% greutate corporală) și țesutul muscular (1.5-2.0%) conținutul de glicogen din alte organe, este mult mai mic. Fig. 5.3. sinteza glicogenului Schema care rezultă în glucoză cu celule 6-fosfat (Figura 5.3) intră în calea sintezei glicogenului prin acțiunea fosfoglucomutază, care catalizează conversia sa în glucoză 1-fosfat. Această reacție trece prin stadiul de formare a 1,6-difosfatului de glucoză în centrul activ al enzimei. Glucoza-1-fosfat interacționează cu UTP, ca rezultat al formării unei alte forme active de glucoză - UDP-glucoză. Reacția este catalizată de enzima pirofosforilază UDP-glucoză. Glicogen sintaza - enzimă care catalizează formarea de glicogen, are nevoie de primer (primer). Funcția de primer este realizată de o proteină specială de auto-glicozilare, glicogenină. Glikogenin folosind UDP-glucoza ca substrat, formează oktosaharid, atașarea la prima moleculă de glucoză tirozină (Tyr-194) utilizând enzimă-tirosil glicoziltransferazei. Acest proces are loc într-un complex cu glicogen sintaza care după formarea circuitului oktosaharida continuă să crească, formând α (1 → 4) Legăturile -glikozidnye. Formarea locurilor de ramură asigură o enzimă ramificată, amilo- (1,4 → 1,6) -transglucozidază. Formează  (1 → 6) - legătură glicozidică, transportă șapte resturi de glucoză cu o ramificare cu lanț lung de glicogen și generează noi ramuri (Figura 5.4.). Formarea unei noi ramuri are loc la o distanță de cel puțin patru resturi de glucoză din lanțul vecin. Figura 5.4. Funcționarea enzimei ramificate: a - locul de acțiune al enzimei ramificate; punctul b- lanțului de atașare a șapte resturi de glucoză, și creând porțiuni suplimentare de ramificare structura in glicogen ramificarea glicogen îmbunătățește hidrofilia moleculei, în timp ce crește, de asemenea, cantitatea de nereducătoare resturile terminale - localizări și glicogen fosforilază, cu alte cuvinte, ramificarea crește rata de sinteza si descompunerea glicogenului. ^ Nb! Glicogenoliza - procesul de dezintegrare a glicogen glicogenolizei Declanșatorul este începutul hipoglicemie. Postul în timpul zilei duce la epuizarea aproape completă a depozitelor de glicogen în ficat; foarte repede se consumă cu eforturi fizice intense și situații stresante. Descompunerea glicogenului se realizează în două moduri: 1) hidrolitic cu participarea a-amilazei; 2) fosforolitice cu glicogen fosforilază. Calea principală în celule este a doua cale. Glicogen fosforilaza cu participarea cliveaza secvențial acid fosforic liniar α (1 → 4) - legături de glicozidă pentru a elibera glucoză-1-fosfat (Figura 5.5.). Figura 5.5. mobilizare Schema de glicogen în ficat și mușchi glicogen fosforilaza rezultat al acțiunii polizaharidă glicogen este format cu laterale lanturi scurte oligozaharidice - „limita dextrină“, care devine un substrat special enzimă deramificare - (. Figura 5.6) amilo- (1 → 6) -glikozidazy. Figura 5.6. Funcționarea enzimei enzimatice: a - activitatea transferazei enzimei enzimatice; b - activitatea amilo-1,6-glucosidazei; c-scena fosforilaza sau -amilază Această enzimă catalizează două reacții. Inițial, transporta un reziduu de glucoză la (activitatea transferazei) 3 altă ramură de glicogen și apoi hidrolizează α (1 → 6) -glikozidnuyu legătură și eliberează molecule de glucoză la punctul de ramificare (activitate glucozidaza). După acțiunea enzimei, glicogen fosforilaza este activată din nou. Scindată sub influența glicogen fosforilază, glucoză-1-fosfat este transformată în glucoză 6-fosfat (enzimă - fosfoglucomutază). Glucozei musculare 6-fosfat nu este transferat la glucoză liberă și utilizat ca itochnik energie primară. În ficat (ca și în rinichi) există o enzimă glucoză-6-fosfatază, sub acțiunea căreia se formează glucoză liberă. Deoarece acesta din urmă este capabil să treacă prin membrana plasmatică a celulelor în spațiul intercelular, ficatul este principalul organ care susține nivelurile normale de glucoză din sânge. ^ Nb! Reglarea metabolismului glicogenului organ Glicogenul este situat în citosol, împreună cu enzimele, se sintetizează și distructive, astfel încât există o probabilitate mare de un cerc vicios al metabolismului, în care produsele de descompunere a glicogen fi utilizat imediat în sinteza acestora și necesită reglementarea strictă a relațiilor reciproce ale participanților la aceste procese. Principalele enzime reglementate sunt glicogen sintaza și fosforilază. Fiecare dintre aceste enzime poate fi în două stări conformaționale: active (R, relaxat) și inactive (T, stresate) și regulatoare susțin aceste stări reciproc. Dacă una dintre enzimele este în R-conformația, celălalt - în T și invers. Fiecare enzimă are de reglementare sale alosterici, precum și un loc important în reglementarea lor aparține modificarea covalentă a structurii. Glikogenfoforilaza este un homodimer cu o greutate moleculară de 97 kDa. Ambele subunități sunt implicate în formarea centrului activ. Un rol important în cataliza joacă fosforoliza fosfopiridoksal de glicogen, care este legat covalent la situsul activ lizină. Glicogenul în ficat și mușchi utilizate în diferite moduri, iar acest lucru afectează principiile reglementării activității fosforilazei în aceste organe. fosforilaza muscular poate exista în două forme de fosforilate (R-formă, fosforilaza a) și defosforilat (T-forma, fosforilaza b). Trecerea de la o formă la alta, catalizată de enzima kinaza fosforilază, care fosforilează serina fosforilaza. În musculatura de odihnă, fosforilaza predomină b. Regulatorii allosterici ai fosforilazei musculare AMP și ATP. Ele se leagă de un centru special de legare la nucleotide. Legarea la AMP transformă fosforilaza b în conformația R activă și de la ATP la conformația T. Glucoza-6-fosfat, de asemenea, stabilizează conformația T. fosforilaza hepatică nu este sensibil la acțiunea AMP și activitatea fosforilaza, dar inhibat de glucoza, care este important în reglarea nivelului de zahăr din sânge, care servește ca sursă de glicogen hepatic. Glicogen sintaza poate fi de asemenea stocate în două stări conformaționale: b -neaktivnaya glicogen sintaza este inhibată prin mecanism alosteric de ATP, ADP și glicogen sintaza și -active glucoză-6-fosfat activat. modificare covalentă glicogen lider enzime ale metabolismului exprimate la ciclul „fosforilare-defosforiilrovanie“. Aceste procese sunt catalizate de kinaze specifice de proteine, care fac parte din mecanismul cascadă de acțiune a hormonilor asupra celulelor. Fosforilarea a glicogen fosforilazei are loc cu participarea fosforilază kinazei. Acest complex enzimatic având o greutate moleculară de 1200 kDa, constând în patru tipuri de subunități:

Remedii populare în tratamentul pancreasului

Poate pancreasul (pancreatita) să fie vindecat complet și permanent?