ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.03.2024
Просмотров: 34
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Фосфорилирование свободных моносахаридов - обязательная реакция на пути их использования, она приводит к образованию более реакционно-способных соединений и поэтому может рассматриваться как реакция активации.
Г
люкоза, поступающая в клетки органов и тканей, сразу же подвергается фосфорилированию с использованием АТФ. Эту реакцию во многих тканях катализирует фермент гексокиназа, а в печени ПЖЖ - фермент глюкокиназа. Фосфорилирование глюкозы - практически необратимая реакция, т. к. она протекает с использованием значительного количества энергии.
Роль фосфорилирования:
1
) Фосфатный эфир глюкозы (глюкозо-6-фосфат) не в состоянии выйти из клетки, т.к. молекула отрицательно заряжена и отталкивается от фосфолипид-ной поверхности мембраны.
2) Уменьшается концентрация свободной глюкозы в крови, что способствует диффузии новых молекул в клетку.
Глюкозо-6-фосфат может использоваться в клетке в различных превращениях, основными из которых явл.: синтез гликогена, катаболизм с образованием СО2 и Н2О или лактата, синтез пентоз. Распад глюкозы до конечных продуктов служит источником энергии для организма. Вместе с тем в процессе метаболизма глюкозо-6-фосфата образуются промежуточные продукты, используемые в дальнейшем для синтеза аминокислот, нуклеотидов, глицерина и жирных к-т.
7. Уровень глюкозы в крови в норме. Гипер-, гипогликемия, причины их возникновения.
Конц. глюкозы в крови поддерживается в течение суток на постоянном уровне 3,5-6,0 ммоль/л. После приема пищи уровень глюкозы увел. в течение часа до 8 ммоль/л, а затем возвращ. к норме. В организме постоянный уровень глюкозы в крови поддерживается благодаря сущ. нейрогуморальных механизмов. Основным показателем состояния углеводного обмена служит содержание глюкозы в крови и моче.
Гипергликемия - состояние, при котором уровень глюкозы выше нормы (< 6 ммоль/л). Причины:
1) Физиологические: - алиментарные –с приемом пищи и продолж. в норме не более 2 ч после еды;
2) Патологические:
- поражение β-клеток поджелудочной железы (сахарный диабет);
- заболевания гипофиза, коры и мозгового слоя надпочечников, щитовидной железы, связанных с избыткомгликемических гормонов (Базедова болезнь, болезнь Иценко–Кушинга или стероидный диабет - гиперпродукция глюкокортикоидов коры надпочечников );
- органические поражения ЦНС и т.д.
Гипогликемия - состояние, при котором уровень глюкозы ниже нормы (>3,5 ммоль/л). Причины:
1.Сниженный выход глюкозы: заболевания печени, эндокринные заболевания (дефицит гормона роста, кортизола), наследственные метаболические нарушения (дефицит гликогенсинтетазы, галактоземия, непереносимость фруктозы, печеночные формы гликогенозов).
2.Увеличенная утилизации глюкозы: снижение запасов жиров (нарушение питания), нарушение окисления жирных кислот, гиперплазия β-кл. подж. железы, передозировка инсулина, болезнь Аддисона – гипопродукция глюкокортикоидов.
1) Физиологические: голодание; мышечная нагрузка.
2) Патологические: передозировка инсулином; инсулинома; гликогенозы; недостаток гликемич.еских гормонов (болезнь Аддисона, микседема); гельминтозы, дисбактериозы.
Глюкозурия – появление сахара в моче. Если уровень глюкозы в крови составляет 8-10 ммоль/л, то нарушается почечный порог для глюкозы и она появляется в моче. Причины:
1) Физиологические: алиментарная глюкозурия, глюкозурия беременных, нейрогенная (стрессы).
2) Патологические: сахарный диабет, острый панкреатит, острые инфекционные заболевания.
8. Гликоген. Содержание гликогена в тканях. Механизм синтеза и распада гликогена, регуляция. Гликогенозы и агликогенозы.
Гликоген – животный крахмал, главный резервный гомополисахарид. Состоит из α-D-глюкозы, соединенной α-1,4 и α-1,6-гликозидными связями (С6Н10О5)n.
Значительная часть глюкозы, поступающей в кровь, превращается в гликоген – запасный полисахарид, используемый в интервалах между приемами пищи в качестве источника глюкозы. Наибольшая конц.гликогена обнаруживается в печени 2 – 6%, а в мышцах содержится 0,5 – 2%. В клетке гликоген находится в виде гранул. Гликоген с йодом дает красно – бурое окрашивание.
Синтез гликогена. Происходит тогда, когда после использования глюкозы остается её часть и она запасается в организме в виде гликогена. Фермент гликогенсинтаза участвует в образовании α-1,4- связей, ветвящий фермент в образовании α-1,6-гликозидных связей. Образовавшиеся молекулы гликогена обладают низкой растворимостью и, следовательно, низким влиянием на осмотическое давление в клетке по сравнению с глюкозой, это объясняет то, что в клетке депонируется гликоген, а не глюкоза. Схема синтеза:
В мышечной ткани нет фермента глюкозо-6-фосфатазы, поэтому гликоген мышц не распадается с образованием глюкозы, а окисляется или аэробным или анаэробным путем с освобождением энергии. Через 10-18 часов после приема пищи запасы гликогена в печени значительно истощаются.
Регуляция метаболизма гликогена. Метаболизм гликогена в печени, мышцах и других клетках регулируется несколькими гормонами, одни активируют синтез гликогена, а другие – распад гликогена. При этом в одной клетке не могут идти одновременно синтез и распад гликогена – это противоположные процессы. Синтез и распад исключают друг друга.
Активность ключевых ферментов метаболизма гикогена гликогенфосфорилазы и гликогенсинтазы изменяется в зависимости от присутствия в составе фермента фосфорной кислоты – они активны либо в фосфорилированной, либо в дефосфорилированной формах.
Гормоны адреналин (интенсивная мышечная нагрузка) и глюкагон (между приемами пищи) через аденилатциклазную систему активируют (фосфорилируют) фосфорилазу «в», которая становится активной и вызывает распад гликогена. Одновременно эти гормоны фосфорилируют гликогенсинтазу которая в фосфорилированной форме неактивна и синтез гликогена прекращается.
Инсулин дефосфорилирует активную фосфорилазу «а» в неактивную фосфорилазу «в» и распад гликогена не происходит. Одновременно инсулин дефосфорилирует гликогенсинтазу. Она становится активной и в клетке идёт синтез гликогена.
9. Аэробное окисление углеводов (гликолиз), последовательность реакций, энергетический эффект, биологическая роль. (*Авитаминоз В1).
*
Авитаминоз В1. Витамин В1 (тиамин, антиневритный). Био. роль: ТПФ входит в состав 3х ферментных систем: пируват- и альфа-кетоглутаратдегидрогеназных комплексов, катализирующих окис-восстан. декарбоксилирование пировиноградной и альфа-кетоглутаровой к-т, и транкетоназных комплексов. В составе транскетоназы ТПФ участвует в переносе гликоальдегидного радикала от кетосахаров на альдосахара.
Недостаток: при отсутствии ТДФ в пируватдегидрогеназном комплексе не происходит окисление ПВК до ацетил-КоА. Из ацетил-КоА, в частности не образуется ацетилхолин, вследствии чего возникают полиневриты, в основе которых лежат дегенеративные изменения нервов, затем паралич (Бери-бери), синдром Вернике (энцефалопатия), нарушения со стороны сердечно-сосудистой деятельности (синдром Вейса) – нарушения ритма сердца, увеличения его размеров, боли, со стороны ЖКТ – снижение кислотности, потеря аппетита, атония кишечника.
Ранние симптомы: нарушения моторной и секреторной фун-и пищ. тракта: потеря аппетита, атония кишечника, потеря памяти на недавние события; одышка, сердцебиение. Дальше: нарушения ПНС (ощущения покалывания, онемения и боли по ходу нервов). В этот же период - явления серд. недостаточности. Развитие отриц. азотистого баланса.
Аэробный гликолиз – процесс окисления глюкозы до СО2 и Н2О, протекающий в присутствии кислорода. Все ферменты, катализирующие реакции находятся в цитозоле клетки.
Г
люкоза, поступающая в клетки органов и тканей, сразу же подвергается фосфорилированию с использованием АТФ. Эту реакцию во многих тканях катализирует фермент гексокиназа, а в печени ПЖЖ - фермент глюкокиназа. Фосфорилирование глюкозы - практически необратимая реакция, т. к. она протекает с использованием значительного количества энергии.Роль фосфорилирования:
1
) Фосфатный эфир глюкозы (глюкозо-6-фосфат) не в состоянии выйти из клетки, т.к. молекула отрицательно заряжена и отталкивается от фосфолипид-ной поверхности мембраны.2) Уменьшается концентрация свободной глюкозы в крови, что способствует диффузии новых молекул в клетку.
Глюкозо-6-фосфат может использоваться в клетке в различных превращениях, основными из которых явл.: синтез гликогена, катаболизм с образованием СО2 и Н2О или лактата, синтез пентоз. Распад глюкозы до конечных продуктов служит источником энергии для организма. Вместе с тем в процессе метаболизма глюкозо-6-фосфата образуются промежуточные продукты, используемые в дальнейшем для синтеза аминокислот, нуклеотидов, глицерина и жирных к-т.
7. Уровень глюкозы в крови в норме. Гипер-, гипогликемия, причины их возникновения.
Конц. глюкозы в крови поддерживается в течение суток на постоянном уровне 3,5-6,0 ммоль/л. После приема пищи уровень глюкозы увел. в течение часа до 8 ммоль/л, а затем возвращ. к норме. В организме постоянный уровень глюкозы в крови поддерживается благодаря сущ. нейрогуморальных механизмов. Основным показателем состояния углеводного обмена служит содержание глюкозы в крови и моче.
Гипергликемия - состояние, при котором уровень глюкозы выше нормы (< 6 ммоль/л). Причины:
1) Физиологические: - алиментарные –с приемом пищи и продолж. в норме не более 2 ч после еды;
-
нейрогенные– нервное напряжение; -
гипергликемия беременных– связана с относительной недостаточностью инсулина при увеличении массы тела и потребностью плода в глюкозе.
2) Патологические:
- поражение β-клеток поджелудочной железы (сахарный диабет);
- заболевания гипофиза, коры и мозгового слоя надпочечников, щитовидной железы, связанных с избыткомгликемических гормонов (Базедова болезнь, болезнь Иценко–Кушинга или стероидный диабет - гиперпродукция глюкокортикоидов коры надпочечников );
- органические поражения ЦНС и т.д.
Гипогликемия - состояние, при котором уровень глюкозы ниже нормы (>3,5 ммоль/л). Причины:
1.Сниженный выход глюкозы: заболевания печени, эндокринные заболевания (дефицит гормона роста, кортизола), наследственные метаболические нарушения (дефицит гликогенсинтетазы, галактоземия, непереносимость фруктозы, печеночные формы гликогенозов).
2.Увеличенная утилизации глюкозы: снижение запасов жиров (нарушение питания), нарушение окисления жирных кислот, гиперплазия β-кл. подж. железы, передозировка инсулина, болезнь Аддисона – гипопродукция глюкокортикоидов.
1) Физиологические: голодание; мышечная нагрузка.
2) Патологические: передозировка инсулином; инсулинома; гликогенозы; недостаток гликемич.еских гормонов (болезнь Аддисона, микседема); гельминтозы, дисбактериозы.
Глюкозурия – появление сахара в моче. Если уровень глюкозы в крови составляет 8-10 ммоль/л, то нарушается почечный порог для глюкозы и она появляется в моче. Причины:
1) Физиологические: алиментарная глюкозурия, глюкозурия беременных, нейрогенная (стрессы).
2) Патологические: сахарный диабет, острый панкреатит, острые инфекционные заболевания.
8. Гликоген. Содержание гликогена в тканях. Механизм синтеза и распада гликогена, регуляция. Гликогенозы и агликогенозы.
Гликоген – животный крахмал, главный резервный гомополисахарид. Состоит из α-D-глюкозы, соединенной α-1,4 и α-1,6-гликозидными связями (С6Н10О5)n.
Значительная часть глюкозы, поступающей в кровь, превращается в гликоген – запасный полисахарид, используемый в интервалах между приемами пищи в качестве источника глюкозы. Наибольшая конц.гликогена обнаруживается в печени 2 – 6%, а в мышцах содержится 0,5 – 2%. В клетке гликоген находится в виде гранул. Гликоген с йодом дает красно – бурое окрашивание.
Синтез гликогена. Происходит тогда, когда после использования глюкозы остается её часть и она запасается в организме в виде гликогена. Фермент гликогенсинтаза участвует в образовании α-1,4- связей, ветвящий фермент в образовании α-1,6-гликозидных связей. Образовавшиеся молекулы гликогена обладают низкой растворимостью и, следовательно, низким влиянием на осмотическое давление в клетке по сравнению с глюкозой, это объясняет то, что в клетке депонируется гликоген, а не глюкоза. Схема синтеза:
| Распад (мобилизация) гликогена (гликогенолиз) активируется при гипогликемии (голодание, мышечная работа). Пути мобилизации гликогена: амилолитический путь распада гликогена (происходит при участии фермента амилазы) и фосфоролитический путь (основной путь распада гликогена с образованием глюкозы): |  |
В мышечной ткани нет фермента глюкозо-6-фосфатазы, поэтому гликоген мышц не распадается с образованием глюкозы, а окисляется или аэробным или анаэробным путем с освобождением энергии. Через 10-18 часов после приема пищи запасы гликогена в печени значительно истощаются.
Регуляция метаболизма гликогена. Метаболизм гликогена в печени, мышцах и других клетках регулируется несколькими гормонами, одни активируют синтез гликогена, а другие – распад гликогена. При этом в одной клетке не могут идти одновременно синтез и распад гликогена – это противоположные процессы. Синтез и распад исключают друг друга.
Активность ключевых ферментов метаболизма гикогена гликогенфосфорилазы и гликогенсинтазы изменяется в зависимости от присутствия в составе фермента фосфорной кислоты – они активны либо в фосфорилированной, либо в дефосфорилированной формах.
Гормоны адреналин (интенсивная мышечная нагрузка) и глюкагон (между приемами пищи) через аденилатциклазную систему активируют (фосфорилируют) фосфорилазу «в», которая становится активной и вызывает распад гликогена. Одновременно эти гормоны фосфорилируют гликогенсинтазу которая в фосфорилированной форме неактивна и синтез гликогена прекращается.
Инсулин дефосфорилирует активную фосфорилазу «а» в неактивную фосфорилазу «в» и распад гликогена не происходит. Одновременно инсулин дефосфорилирует гликогенсинтазу. Она становится активной и в клетке идёт синтез гликогена.
| Гликогенозы – наследственные заболевания, связанные с дефицитом или полным отсутствием ферментов, участвующих в распаде гликогена, он накапливается в различных органах и тканях. Гликогенозы делят на печеночные, мышечные и смешанные формы. ПЕЧЁНОЧНЫЕ ГЛИКОГЕНОЗЫ. 1) Гликогеноз I типа или болезнь Гирке обусловлен дефектом глюкозо-6-фосфатазы. У новорожденных детей наблюдаются гепатомегалия и нефромегалия. отмечается гипогликемия и, как следствие, кетонемия, метаболический ацидоз, кетонурия. 2) Гликогеноз IV типа (болезнь Андерсена), связанный с дефектом ветвящего фермента. 3) Гликогеноз VI типа (болезнь Херса) - дефицит печеночной фосфорилазы. МЫШЕЧНЫЕ ГЛИКОГЕНОЗЫ. 1) Гликогеноз V типа (болезнь Мак-Ардля) – отсутствие мышечной фосфорилазы. При тяжелой мыш. нагрузке возникают судороги, миоглобинурия, хотя легкая работа не вызывает каких-либо проблем. | СМЕШАННЫЕ ГЛИКОГЕНОЗЫ. 1) Гликогеноз II типа (болезнь Помпе) – поражаются все гликогенсодержащие клетки из-за отсутствия лизосомальной α-1,4-глюкозидазы, поэтому данная болезнь относится к лизосомным болезням накопления. Происходит накопление гликогена в лизосомах и в цитоплазме. Больные умирают в грудном возрасте из-за кардиомегалии и сердечной недостаточности. Агликогенозы – заболевания, связанные с отсутствием ферментов, участвующих в синтезе гликогена. Например, при дефиците гликогенсинтазы наблюдаются: резкая гипогликемия натощак, особенно утром, рвота, судороги, потеря сознания, умственная отсталость. Лечение – частое кормление. |
9. Аэробное окисление углеводов (гликолиз), последовательность реакций, энергетический эффект, биологическая роль. (*Авитаминоз В1).
*
Авитаминоз В1. Витамин В1 (тиамин, антиневритный). Био. роль: ТПФ входит в состав 3х ферментных систем: пируват- и альфа-кетоглутаратдегидрогеназных комплексов, катализирующих окис-восстан. декарбоксилирование пировиноградной и альфа-кетоглутаровой к-т, и транкетоназных комплексов. В составе транскетоназы ТПФ участвует в переносе гликоальдегидного радикала от кетосахаров на альдосахара. Недостаток: при отсутствии ТДФ в пируватдегидрогеназном комплексе не происходит окисление ПВК до ацетил-КоА. Из ацетил-КоА, в частности не образуется ацетилхолин, вследствии чего возникают полиневриты, в основе которых лежат дегенеративные изменения нервов, затем паралич (Бери-бери), синдром Вернике (энцефалопатия), нарушения со стороны сердечно-сосудистой деятельности (синдром Вейса) – нарушения ритма сердца, увеличения его размеров, боли, со стороны ЖКТ – снижение кислотности, потеря аппетита, атония кишечника.
Ранние симптомы: нарушения моторной и секреторной фун-и пищ. тракта: потеря аппетита, атония кишечника, потеря памяти на недавние события; одышка, сердцебиение. Дальше: нарушения ПНС (ощущения покалывания, онемения и боли по ходу нервов). В этот же период - явления серд. недостаточности. Развитие отриц. азотистого баланса.
Аэробный гликолиз – процесс окисления глюкозы до СО2 и Н2О, протекающий в присутствии кислорода. Все ферменты, катализирующие реакции находятся в цитозоле клетки.