Актуальная Медицина

Это важно.

Мы предлагаем удобный сервис для тех, кто хочет купить – продать: земельный участок, дом, квартиру, коммерческую или элитную недвижимость в Крыму. //crimearealestat.ucoz.ru/ Перепечатка материалов разрешена только при условии прямой гиперссылки //allmedicine.ucoz.com/

Statistics

Онлайн всього: 82

Гостей: 82

Користувачів: 0

Чат

58.ПЕНТОЗОФОСФАТНИЙ ШЛЯХ ОКИСЛЮВАННЯ ВУГЛЕВОДІВ
Відкриття шляху прямого окислювання вуглеводів, або, як його називають, пентозофосфатного циклу, належить О. Варбургу, Ф. Липману, Ф. Дікенсу й В.А. Енгельгарду. Розбіжність шляхів окислювання вуглеводів - класичного (цикл трикарбонових кислот, або цикл Кребса) і пентозофосфатного - починається зі стадії утворення гексозомонофосфата. Якщо глюкозо-6-фосфат ізомеризується в фруктозо-6-фосфат, що фосфорилюється другий раз і перетворюється у фруктозо-1,6-бісфосфат, то в цьому випадку подальший розпад вуглеводів відбувається за звичайним гліколитичним шляхом з утворенням піровиноградної кислоти, що, окисляючись до ацетил-Коа, потім "згоряє" у циклі Кребса.
Якщо другого фосфорилювання гексозо-6-монофосфату не відбувається, то фосфорильована глюкоза може піддаватися прямому окислюванню до фосфопентоз. У нормі частка пентозофосфатного шляху в кількісному перетворенні глюкози звичайно невелика, варіює в різних організмів і залежить від типу тканини і її функціонального стану.У ссавців активність пентозофосфатного циклу відносно висока в печінці, наднирниках, ембріональній тканині й молочній залозі в період лактації. Значення цього шляху в обміні речовин велике. Він поставляє відновлений НАДФН, необхідний для біосинтезу жирних кислот, холестерину й т.д. За рахунок пентозофосфатного циклу приблизно на 50% покривається потреба організму в НАДФН.
Інша функція пентозофосфатного циклу полягає в том, що він поставляє пентозофосфати для синтезу нуклеїнових кислот і багатьох коферментів. При ряді патологічних станов питома вага пентозофосфатного шляху окислювання глюкози зростає. Механізм реакцій пентозофосфатного циклу досить розшифрований.
Пентозофосфатний цикл починається з окислювання глюкозо-6-фосфата й наступного окисного декарбоксилювання продукту (у результаті від гексозофосфата відщепляється перший атом вуглецю). Це перша, так звана окисна, стадія пентозофосфатного циклу. Друга стадія включає неокислювальні перетворення пентозофосфатів з утворенням вихідного глюкозо-6-фосфата Реакції пентозофосфатного циклу протікають у цитозолі клітини.
Перша реакція - дегідрування глюкозо-6-фосфату при участі ферменту глюкозо-6-фосфатдегидрогенази й коферменту НАДФ+. Новоутворений в ході реакції 6-фосфоглюконо--лактон - сполука нестабільна й з великою швидкістю гідролізується або спонтанно, або за допомогою ферменту 6-фосфоглюконолактонази з утворенням 6-фос-фоглюконової кислоти (6-фосфоглюконат):

У другій - окисній - реакції, яка каталізується 6-фосфоглюконатдегідрогеназою (декарбоксилюючою), 6-фосфоглюконат дегідруєтся й декарбоксилюється. У результаті утвориться фосфорильована кетопентоза - D-рибулозо-5-фосфат і ще 1 молекула НАДФН:
Під дією відповідної епімерази з рибулозо-5-фосфата може утворитися інша фосфопентоза - ксилулозо-5-фосфат. Крім того, рибулозо-5-фосфат під впливом особої ізомерази легко перетворюється в рибозо-5-фосфат.
За певних умов пентозофосфатний шлях на цьому етапі може бути завершений. Однак при інших умовах наступає так званий неокислювальний етап (стадія) пентозофосфатного циклу. Реакції цього етапу не пов'язані з використанням кисню й протікають в анаеробних умовах. При цьому утворяться речовини, характерні для першої стадії гліколізу (фруктозо-6-фосфат, фруктозо-1,6-бисфосфат, фосфотриози), а інші - специфічні для пентозофосфатного шляху (седогептулозо7-фосфат, пентозо-5-фосфати, еритрозо-4-фосфат).
Основними реакціями неокислювальної стадії пентозофосфатного циклу є транскетолазна й трансальдолазна. Ці реакції каталізують перетворення ізомерних пентозо-5-фосфатів:

Коферментом у транскетолазной реакції служить ТПФ, що грає роль проміжного переносника глікольальдегидної групи від ксилулозо-5-фосфата до рибозо-5-фосфату. У результаті утвориться семиуглеродний моносахарид седогептулозо-7-фосфат і гліцеральдегид-3-фосфат.
Транскетолазна реакція в пентозном циклі зустрічається двічі, другий раз - при утворенні фруктозо-6-фосфата й триозофосфата в результаті взаємодії другої молекули ксилулозо-5-фосфата з еритро-зо-4-фосфатом:
Фермент трансальдолаза каталізує перенос залишку диоксиацетона (але не вільного диоксиацетона) від седогептулозо-7-фосфату на глі-церальдегид-3-фосфат:
Шість молекул глюкозо-6-фосфату, вступаючи в пентозофосфатний цикл, утворять 6 молекул рибулозо-5-фосфата й 6 молекул З2, після чого з 6 молекул рибулозо-5-фосфату знову регенерується 5 молекул глюко-зо-6-фосфату Однак це не означає, що молекула глюкозо-6-фосфата, що вступає в цикл, повністю окисляється.
Заключне рівняння окислювальної й неокислювальної стадій пенто-зофосфатного циклу можна представити в наступному вигляді:

Реакції пентозофосфатного шляху можна поділити на два етапи: перший – етап окиснення і декарбоксилювання і другий – етап міжмолекулярних перебудов, в результаті яких реконструюється молекула глюкози:

І

перший – етап окиснення і декарбоксилювання

етап міжмолекулярних перебудов, в результаті яких реконструюється молекула глюкози: Сумарне рівняння його можна записати так:
С6Н12О6 + 2НАДФ+ + Н2О = С5Н10О5 + СО2 + 2НАДФН + 2Н+
В кінцевому рахунку реакції пентозофосфатного шляху знову приводять до утворення глюкози, причому з 6 молекул глюкози одна окиснюється повністю до СО2, а п’ять - ресинтезується:
6С6Н12О6 + 12НАДФ+ + 6Н2О =5С6Н12О6 + 6СО2 + 12НАДФН + 12Н+

Перетворення піровиноградної кислоти

Загальна схема пентознофосфатного циклу
1 Глюкозо-6-фосфат + 6 НАДФ 6------ 6-Фосфоглюконолактон + 6 НАДФН + 6Н+
Фермент Глюкозо-6-фос-фат-дегидрогеназа
2 6-Фосфоглюконолактон 6-Фосфоглюконат
Фермент Лактоназа

3 6-Фосфоглюконат + 6 НАДФ6 =Риболозо-5-фосфат + 6 НАДФН + 6 H+ + 6CO2
6-Фосфоглюконат-дегідрогеназа

4.2 Рибулозо-5-фосфат=2 Рибозо-5-фосфат
Пентозоизомераза

5 4 Рибулозо-5-фосфат= 4 2-Ксилулозо-5-фосфат
Фосфорибулозо-епімераза

6
2 Ксилолуозо-5-фосфат + 2 Рибозо-5-фосфат =2 Седогептулозо-7-фосфат + 2 Глиперальдегид-3-фосфат
Транскетолаза

7 2 Седогептулозо-7-фосфат + 2 Глицеральдегид-3-фосфат=2 Еритрозо-4-фосфат + 2 Фруктозо-6-фосфат
Трансальдолаза

8 2 Ксилулозо-5-фосфат + 2 Еритрозо-4-фосфат =2 Глицеральдегид-3-фосфат + 2 Фруктозо-6-фосфат
Транскетолаза

9Глицеральдегид-3-фосфат=Дигидроксиацетон-фосфат
Триозофосфатізомераза

10 Дигидроксиацетонфосфат + Глицеральдегид-3-фос-фатФруктозо- 1 ,6-дифосфат
Альдолаза

11.Фруктозе- 1, 6- дифосфат=Фруктозо-6-фосфат
Фруктозо-бис-фосфатаза

12 5 Фруктозо-6-фосфат5 Глюкозо-6-фосфат
Гексозофосфат-ізомераза

59.РЕГУЛЯЦІЯ МЕТАБОЛІЗМУ ВУГЛЕВОДІВ
Шляхи регуляції метаболізму вуглеводів украй різноманітні. На будь-яких рівнях організації живого організму обмін вуглеводів регулюється факторамі, що впливають на активність ферментів, що беруть участь у реакціях вуглеводного обміну. До цих факторів належать концентрація субстратів, зміст продуктів (метаболітів) окремих реакцій, кисневий
Гліколіз - це сукупність реакцій перетворення глюкози в пируват. В аеробних організмів гліколіз служить як би прелюдією до циклу трикарбонових кислот (циклу Кребса). Десять реакцій гліколізу протікають у цитозолі. Гліколитичний шлях відіграє двояку роль: приводить до генерування АТФ у результаті розпаду глюкози, і він же поставляє будівельні блоки для синтезу клітинних компонентів. Реакції гліколітичного шляху у фізіологічних умовах зворотні, крім реакцій, які каталізуються гексокіназою, фосфофруктокіназой і пируваткіназою. Фосфофруктокіназа - найбільш важливий регуляторний елемент (фермент) у процесі гліколізу, інгібірується високими концентраціями АТФ і цитрату й активується АМФ.
Цикл трикарбонових кислот (цикл Кребса) представляє собою кінцевий загальний шлях для окислювання "паливних" молекул. Більшість "паливних" молекул вступає в цикл у вигляді ацетил-Коа. Окисне декарбоксилювання пирувату, що приводить до утворення ацетил-Коа, є сполучною ланкою між гліколізом і циклом трикарбонових кислот. Помітимо, що останній служить також джерелом будівельних блоків для процесів біосинтезу. Всі реакції циклу протікають у мітохондріях.
Швидкість циклу трикарбонових кислот залежить від потреби в АТФ. Високий енергетичний заряд клітини знижує активність цитратсинтази, ізоцитратдегідрогенази й альфа-кетоглутаратдегідрогенази. Ще один важливий регуляторний момент - необоротне утворення ацетил-Коа з пирувату. У результаті пентозофосфатного шляху відбувається генерування НАДФН і рибозо-5-фосфата в цитозолі. НАДФН бере участь у відбудівних биосинтезах, а рибозо-5-фосфат використається в синтезах РНК, ДНК і нуклеотидних коферментів.
Взаємодія гліколитичного й пентозофосфатного шляхів забезпечує можливість постійного пристосування концентрацій НАДФН, АТФ і будівельних блоків, наприклад рибозо-5-фосфата й пирувата, для задіволення потреб клітин.
Нарешті, глюконеогенез і гліколіз регулюються реципрокно, так що, якщо активність одного зі шляхів відносно знижується, то активність іншого шляху підвищується.
У людини й тварин на всіх стадіях синтезу й розпаду вуглеводів регуляція вуглеводного обміну здійснюється при участі ЦНС і гормонов.
Наприклад, установлено, що концентрація глюкози в крові нижче 3,3-3,4 ммоль/л (60-70 мг/100 мол) приводить до рефлекторного порушення вищих метаболічних центрів, розташованих у гіпоталамусі. У регуляції вуглеводного обміну особлива роль належить вищому відділу ЦНС - корі великого мозку. Поряд зі ЦНС важливий вплив на зміст глюкози роблять гормональні фактори, тобто регуляції рівня глюкози в крові здійснюється ЦНС через ряд ендокринних залоз

60.ПОРУШЕННЯ ВУГЛЕВОДНОГО ОБМІНУ
При деяких станах можна спостерігати підвищення змісту глюкози в крові - гіперглікемію, а також зниження концентрації глюкози - гіпоглікемию. Гіперглікемія є досить частим симптомом різних захворювань, насамперед пов'язаних з поразкою ендокринної системи.
Цукровий діабет. У регуляції гліколізу й глюконеогенеза більшу роль грає інсулін. При недостатності змісту інсуліну виникає захворювання, що зветься "цукровий діабет": підвищується концентрація глюкози в крові (гіперглікемія), з'являється глюкоза в сечі (глюкозурія) і зменшується зміст глікогену в печінці. М'язова тканина при цьому втрачає здатність утилізувати глюкозу крові. У печінці при загальному зниженні інтенсивності биосинтетичних процесів: біосинтезу білків, синтезу жирних кислот із продуктів розпаду глюкози - спостерігається посилений синтез ферментів глюконеогенеза. При введенні інсуліну хворим діабетом відбувається корекція метаболічних зрушень: нормалізується проникність мембран м'язових клітин для глюкози, відновлюється співвідношення між гліколізом і глюконеогенезом. Інсулін контролює ці процеси на генетичному рівні як індуктор синтезу ключових ферментів гліколізу: гексокинази, фос-фофруктокинази й пируваткинази. Інсулін також індукує синтез глікогенсинтази. Одночасно інсулін діє як репрессор синтезу ключових ферментів глюконеогенеза. Слід зазначити, що індукторамі синтезу ферментів глюконеогенеза служать глюкокортикоїди. У зв'язку із цим при інсулярній недостатності й збереженні або навіть підвищенні секреції кортикостероїдів (зокрема , при діабеті) усунення впливу інсуліну приводить до різкого підвищення синтезу й концентрації ферментів глюконеогенезу, особливо фосфоенолпируват-карбоксикінази, що визначає можливість і швидкість глюконеогенеза в печінці й нирках.
Розвиток гіперглікемії при діабеті можна розглядати також як результат порушення метаболічних центрів у ЦНС імпульсами з хеморецепторів клітин, що випробовують енергетичний голод у зв'язку з недостатнім надходженням глюкози в клітини ряду тканин. Роль системи фруктозо-2,6-бисфосфату в регуляції метаболізму вуглеводів, а також порушення її функціонування при цукровому діабеті
Гіперглікемія може виникнути не тільки при захворюванні підшлункової залози, але й у результаті розладу функції інших ендокринних залоз, що беруть участь у регуляції вуглеводного обміну. Так, гіперглікемія може спостерігатися при гіпофизарних захворюваннях, пухлинах коркової речовини наднирників, гіперфункції щитовидної залози. Іноді гіперглікемія з'являється під час вагітності. Нарешті, гіперглікемія можлива при органічних ураженнях ЦНС, розладах мозкового кровообігу, хворобах печінки запального або дегенеративного характеру. Підтримка сталості рівня глюкози в крові, як відзначалося,- найважливіша функція печінки, резервні можливості якої щодо цього досить великі. Тому гіперглікемія, обумовлена порушенням функції печінки, виявляється звичайно при важких її поразках.
Великий клінічний інтерес представляє вивчення реактивності організму на цукрове навантаження в здорової й хворої людини. У зв'язку із цим у клініці досить часто досліджують зміни в часі рівня глюкози в крові, звичайно після прийому per os 100 г глюкози, розчиненої в теплій воді,- так зване цукрове навантаження. При оцінці побудованих глікемических кривих звертають увагу на час максимального підйому, висоту цього підйому й час повернення концентрації глюкози до вихідного рівня. Для оцінки глікемических кривих уведено кілька показників, з яких найбільш важливе значення має коефіцієнт Бодуена:

де А - рівень глюкози в крові натще; В - максимальний зміст глюкози в крові після навантаження глюкозою. У нормі цей коефіцієнт становить близько 50%. Значення, що перевищують 80%, свідчать про серйозне порушення обміну вуглеводів.
Гіпоглікемия. Нерідко гипоглікемия пов'язана зі зниженням функцій тих ендокринних залоз, підвищення функцій яких приводить, як відзначалося, до гіперглікемії. Зокрема , гіпоглікемию можна спостерігати при гіпофизарній кахексії, аддисоновій хворобі, гіпотиреозі. Різке зниження рівня глюкози в крові відзначається при аденомах підшлункової залози внаслідок підвищеної продукції інсуліну бета-клітинами панкреатичних острівців. Крім того, гіпоглікемия може бути викликана голодуванням, тривалою фізичною роботою, прийомом гангліоблокаторів. Низький рівень глюкози в крові іноді відзначається при вагітності, лактації.
Гіпоглікемия може виникнути при введенні хворим цукровим діабетом більших доз інсуліну. Як правило, вона супроводжує ниркову глюкозурію, що виникає внаслідок зниження "ниркового порога" для глюкози.
Глюкозурія. Звичайна присутність глюкози в сечі (глюкозурія) є результатом порушення вуглеводного обміну внаслідок патологічних змін у підшлунковій залозі (цукровий діабет, гострий панкреатит і т.д.). Рідше зустрічається глюкозурія ниркового походження, пов'язана з недостатністю резорбції глюкози в ниркових канальцах. Як тимчасове явище глюкозурія може виникнути при деяких гострих інфекційних і нервових захворюваннях, після приступів епілепсії, струсу мозку.
Отруєння морфіном, стрихніном, хлороформом, фосфором також звичайно супроводжуються глюкозурією. Нарешті, необхідно пам'ятати про глюкозурії аліментарного походження, глюкозурії вагітних і глюкозурії при нервових стресових станах (емоційна глюкозурія).
Ряд спадкоємних хвороб пов'язаний з порушенням обміну глікогену. Ці хвороби одержали назву глікогенозів. Вони виникають у зв'язку з дефіцитом або повною відсутністю ферментів, катализирующих процеси розпаду або синтезу глікогену, і характеризуються надлишковим його нагромадженням у різних органах і тканинах
Глікогеноз І типу (хвороба Гірке) зустрічається найбільше часто, обумовлений спадкоємним дефектом синтезу ферменту глюкозо-6-фосфатази в печінці й нирках. Хвороба успадковується по аутосомно-рецессивному типі. Патологічні симптоми з'являються вже на першому році життя дитини: збільшена печінка, нерідко збільшені нирки . У результаті гіпоглікемии з'являються судороги, затримка росту, можливий ацидоз. У крові - підвищена кількість лактата й пирувата. Введення адреналіну або глюка-гона викликає значну гіперлактатацидемию, але не гіперглікемію, тому що глюкозо-6-фосфатаза в печінці відсутній і утворення вільної глюкози не відбувається.

Это важно.

Поиск

Реклама

Statistics

Нас смотрят

Ссылки.

Чат