Huvudrollen för att upprätthålla en konstant nivå av glukos i blodet är levern. Inverkan på levern ökar insulinets upptag av glukos från blodet och bidrar till överföringen till glykogen - den deponerade eller backupformen av glukos. Samtidigt inhiberas processen för omvänt omvandling av glykogen till glukos, och således skapas en väsentlig reserv av energimaterial i levern. Insulin påverkar emellertid många delar av energiutbytet i allmänhet, det är lättare att lista dem som det inte påverkar. [C.127]
I levern spelar glykogen rollen som glukosbuffert som cirkulerar i blodet och är den främsta energiresursen för alla celler i kroppen. Koncentrationen av glukos B-plasma bör bibehållas konstant droppe under norm leder till cellernas svält och är dödlig för dem som inte kan skapa egna energireserver (t.ex. hjärnceller) och överskottet leder till dramatiska biokemiska förändringar i celler och också särskilt farligt för hjärnceller. Under tiden är både plasmaglukosförbrukningen och dess intag utsatt för skarpa fluktuationer. Till exempel, när man går från vila till aktivitet, ökar minskningen av glukos abrupt och när man mäter mat, särskilt kolhydrat, kommer betydande mängder glukos snabbt in i blodet. Det är således uppenbart att organismen måste ha snabbverkande och lättkontrollerade mekanismer för glykogenbiosyntes (deponering av överskott av plasmaglukos) och splittring (ersättning för energikostnader). Med hjälp av exemplet glykogens klyvning är det lämpligt att spåra anslutningen av dess struktur med den funktion som utförs. [C.143]
Överskott av glukos från blodet lagras huvudsakligen i lever- och skelettmusklerna. Syntesen och ackumulationen av glykogen kallas kolhydratavsättning. Glykogen är kroppens främsta kolhydratenergireserv. Varaktigheten av muskelarbetets prestation beror på dess reserver i skelettmuskler och lever, därför används speciella metoder för glykogenackumulering i vävnader i idrottspraxis. [C.168]
Fetter är olösliga i vatten, och detta är förknippat med ett antal funktioner i deras ämnesomsättning, särskilt behovet av speciella transportmekanismer med blod och lymf, liksom möjligheten att deponeras i celler, såsom glykogen. Fetts biologiska funktion liknar också glykogenens funktion. Båda dessa föremål fungerar som former för lagring av energimaterial. [C.297]
Två former av deponering av energimaterial - glykogen och fetter - skiljer sig i mobiliseringsordningen under fastande eller fysiskt arbete. Glykogenbutiker används i första hand, och därefter ökar hastigheten för mobilisering av fetter gradvis. Kortvarig fysisk ansträngning är nästan helt försedd med energi på grund av glykogen, och vid långvarig ansträngning används fetter. Detta kan bedömas, [c.310]
Glykogen - den huvudsakliga formen av kolhydratavsättning hos djur - syntetiseras huvudsakligen i levern och står för upp till 6% levermassa och i muskler där innehållet sällan överstiger 1%. [C.278]
Det noterades ovan att fenoloaminer påverkar släta muskler och ökar blodglukosnivåerna. Detta avsnitt kommer att diskutera mekanismen för sin verksamhet på molekylär nivå. Epinefrin ökar fosforylasaktiviteten i de flesta celler och ökar därigenom graden av förstöring av den deponerade glykogenpolysackariden i glukos-1-fosfat, som sedan isomeriseras till glukos-6-fosfat. I levern är glukos-6-fosfat den direkta glukoskällan som kommer in i blodomloppet som svar på adrenalins verkan. I muskeln används glukos-1-fosfat som ett direkt substrat för reaktioner som tjänar som en energikälla. Adrenalin påverkar endast nedbrytningen av glykogen, eftersom glykogen huvudsakligen syntetiseras ur uridindifosfatglukos med deltagande av glykogensyntetas (Lelo och Golden Berg [48]) och inte som ett resultat av inhibering av fosforylasaktivitet, som tidigare trodde. [C.363]
Katabolism är den enzymatiska nedbrytningen av stor mat eller deponerade molekyler i mindre med utsläpp av energi och dess absorption i form av högenergiblandningar. I katabolism utmärks tre steg: 1) polymerer omvandlas till monomerer (stärkelse och glykogen - till glukos, proteiner - till aminosyror, triacylglyceroler - i fettsyror, etc.) 2) monomerer förvandlas till vanliga produkter, oftast till acetyl-CoA katabolism) 3) acetyl CoA oxidation till CO2 och H2O i TCA reaktioner (en vanlig katabolism väg). De oxidativa reaktionerna hos katabolismens gemensamma vägar är kopplade till elektronöverföringskedjor. Samtidigt lagras energi (40%) i makroergiska bindningar av ATP (NADPH). [C.98]
Glykogen är den huvudsakliga formen av kolhydratavsättning i däggdjursceller i skelettmuskeln, dess omvandling till mjölksyra under anaerob glykolys ger en betydande del av ATP som krävs för genomförande av muskelkontraktioner. Det är därför nödvändigt att graden av glykogenes klart samordnas med uppkomsten av sammandragningar, liksom deras styrka och varaktighet. Glykogen kan också mobilisera i vilosmuskeln som svar på adrenalin - ett hormon som frigörs av binjurarna under stress, vilket möjliggör mobilisering av reserver före starten av sammandragning för att möta den ökande energibehovet. [C.62]
Glykogenbutiker i cellerna konsumeras under hela dagen, med undantag av cirka två timmar efter måltid. Fetter som deponeras i fettvävnad får inte förbrukas, som redan noterats, med den normala rytmen av näring i blodet finns alltid lipoproteiner som försörjer organ med fettsyror. Således kan vi anta att lipoproteiner inte bara utför transportfunktionen utan också funktionen av kortvarig fettlagring. När det gäller deras roll i energimetabolism, är fetter som lagras i lipoproteiner (chylomikroner och VLDL) mer lik glykogen än fetter som lagras i fettvävnad. [C.200]
Se sidor där termen Glykogen nämns. Deposition: [c.419] [c.419] Biologisk kemi. Ed.3 (1998) - [c.321, c.324]
Deponering och nedbrytning av glykogen
Glykogen är den huvudsakliga formen av glukosavsättning i djurceller. I växter utförs denna funktion av stärkelse. Polymerens höga förgrening ökar synteshastigheten och förser nedbrytningen av glykogen den snabba frisättningen av ett stort antal terminala monomerer. Syntes och sönderdelning av glykogen är inte reversibel, dessa processer uppträder på olika sätt.
Glykogen syntetiseras under matsmältningsperioden (inom en till två timmar efter intag av kolhydratmat). Glykogen syntes - glykogenes - inträffar särskilt intensivt i lever- och skelettmusklerna.
Initialt fosforyleras glukos med deltagandet av enzymet hexokinas (i levern och glukokinas). Då blir glukos-6-fosfat under påverkan av enzymet fosfoglukomutas till glukos-1-fosfat:
Det resulterande glukos-1-fosfatet (G1P) är redan direkt involverat i syntesen av glykogen. Vid det första syntessteget interagerar G1P med uridintriphosphat (UTP), bildande uridindifosfatglukos (UDP-glukos) och pyrofosfat
Denna reaktion katalyseras av enzymet glukos-1-fosfat-uridilyltransferas (UDP-pyrofosforylas).
Den kemiska formeln för UDP-glukos är enligt följande:
UDP-glukos är en aktiverad form av glukos, som är direkt involverad i polymerisationsreaktionen. Vid glykogenbildningsstadiet överförs glukosresten, som är en del av UDP-glukosen, till glukosidkedjan av glykogen. En bindning bildas mellan den första kolatomen i den tillsatta glukosresten och hydroxylgruppen av återstoden på den 4: e kolatomen i glukosen i glukoskedjan.
Denna senare reaktion katalyseras av glykogensyntas, vilket tillför glukos till oligosackariden eller till den glykogenmolekyl som redan är närvarande i cellen. Det måste understrykas att reaktionen katalyserad av glykogensyntas endast är möjlig om polysackaridkedjan innehåller mer än fyra glukosrester:
Den resulterande UDP återfosforyleras sedan till UTP med ATP, och således börjar hela cykeln av glukos-1-fosfattransformationer på nytt.
I allmänhet kan glykogensyntes representeras av följande schema:
Grenen av polysackaridkedjan sker med deltagandet av enzymet amylo-a-1,4-a-1,6-glykosyltransferas genom att bryta en a-1,4-bindning och överföra oligosackaridresten från slutet av odlingskedjan till dess mitt med bildningen på denna plats a-1,6-glykosidbindning. Resultatet är en ny sidokedja.
Glykogenmolekylen innehåller upp till 1 miljon glukosrester (polymeriseringsgraden är 10 6), därför konsumeras en signifikant mängd energi i syntesen. För att förbereda och införliva 1 mol glukosrester i växande polysackaridkedjor krävs en energiutgift av 1 mol ATP och 1 mol UTP.
Behovet av att omvandla glukos till glykogen beror på det faktum att ackumuleringen av en signifikant mängd glukos i cellen skulle leda till en ökning av det osmotiska trycket, eftersom glukos är en höglöslig substans. Tvärtom finns glykogen i cellen i form av granuler och är lätt löslig i vatten.
På grund av förmågan att deponera glykogen (främst i lever och muskler) skapas tillstånd för ackumulering av en viss mängd kolhydrater i normen. Med en ökning av energiförbrukningen i kroppen som ett resultat av excitering av centrala nervsystemet, förstärks glykogennedbrytningen och glukos bildas. Förutom den direkta överföringen av nervimpulser till effektororgan och vävnader när CNS är upphetsad ökar funktionerna hos ett antal endokrina körtlar, vars hormoner aktiverar nedbrytningen av glykogen, främst i lever och muskler. Dessa hormoner verkar på olika stadier av glukosmetabolism.
Schemat för användning av glukos i kroppen
Rollen av kolhydratmetabolism. Källor av glukos och sätt att använda det i kroppen.
49. Ett förenklat schema för hydrolys av stärkelse och glykogen i djurkroppen.
50. Glykolys och dess huvudstadier. Värdet av glykolys.
Essens, totala reaktioner och glykolys effektivitet.
Rollen av kolhydratmetabolism. Källor av glukos och sätt att använda det i kroppen.
Kolhydraternas huvudroll bestäms av deras energifunktion.
Glukos (från den gamla grekiska γλυκύς söt) (C6H12O6) eller druvssocker är en vit eller färglös luktfri substans med en söt smak som är löslig i vatten. Banåsocker är cirka 25% sötare än glukos. Glukos är det viktigaste kolhydratet för en person. Hos människor och djur är glukos den viktigaste och mest universella energikällan för att säkerställa metaboliska processer. Glukos deponeras hos djur i form av glykogen, i växter - i form av stärkelse.
Källor av glukos
Under normala förhållanden är kolhydrater huvudkällan för kolhydrater för människor. Det dagliga kravet på kolhydrater är ca 400 g. I processen att assimilera mat, delas alla exogena kolhydratpolymerer i monomerer, bara monosackarider och deras derivat släpps ut i kroppens inre miljö.
Blodglukos är en direkt energikälla i kroppen. Hastigheten av dess sönderdelning och oxidation samt förmågan att snabbt extrahera från depået, ger akutmobilisering av energiresurser med snabbt ökande energikostnader vid emotionell upphetsning med intensiva muskelbelastningar etc.
Nivån av glukos i blodet är 3,3-5,5 mmol / l (60-100 mg%) och är den viktigaste homeostatiska konstanten hos organismen. Särskilt känslig för sänkning av blodglukos (hypoglykemi) är centrala nervsystemet. Mindre hypoglykemi manifesteras av generell svaghet och trötthet. Med en minskning av blodglukosen till 2,2-1,7 mmol / l (40-30 mg%) utvecklas konvulsioner, delirium, medvetslöshet och vegetativa reaktioner: ökad svettning, förändringar i hudens lumen etc. namnet "hypoglykemisk koma". Införandet av glukos i blodet eliminerar snabbt dessa störningar.
Energi roll glukos.
1. I celler används glukos som en energikälla. Huvuddelen av glukos, efter att ha passerat en serie omvandlingar, spenderas på syntesen av ATP i processen med oxidativ fosforylering. Mer än 90% av kolhydraterna konsumeras för energiproduktion under glykolys.
2. Ett ytterligare sätt att använda energi av glukos - utan ATP-bildning. Denna väg kallas pentosfosfat. I levern utgör den cirka 30% av glukosomvandlingen, i fettceller är det något mer. Denna energi förbrukas för bildandet av NADP, som tjänar som en givare av väte och elektroner som är nödvändiga för syntetiska processer - bildandet av nukleinsyra och gallsyror, steroidhormoner.
3. Omvandlingen av glukos till glykogen eller fett uppträder i cellerna i lever och fettvävnad. När kolhydratbutikerna är låga, exempelvis under stress, utvecklas gluneogenes - syntesen av glukos från aminosyror och glycerol.
Schemat för användning av glukos i kroppen
Metabolism av kolhydrater i människokroppen består av följande processer:
1. Digestion i matsmältningssystemet av poly- och disackarider som matas till monosackarider, vidare absorption av monosackarider från tarmen till blodet.
2. Syntes och sönderdelning av glykogen i vävnader (glykogenes och glykogenolys), speciellt i levern.
Glykogen är den huvudsakliga formen av glukosavsättning i djurceller. I växter utförs samma funktion av stärkelse. Strukturellt är glykogen, liksom stärkelse, en grenad polymer av glukos. Glykogen är emellertid mer grenad och kompakt. Förgrening ger en snabb frisättning när glykogen bryter ner ett stort antal terminala monomerer.
-är den huvudsakliga formen av glukosförvaring i djurceller
-bildar en energireserv som snabbt kan mobiliseras om det behövs för att kompensera för plötslig brist på glukos
Innehållet av glykogen i vävnaderna:
-Det deponeras i form av granuler i cytoplasman i många typer av celler (främst lever och muskler)
-Endast glykogen lagrad i leverceller kan behandlas till glukos för att ge näring åt hela kroppen. Den totala massan av glykogen i levern kan nå 100-120 gram hos vuxna
-Leverglykogen splittras aldrig helt.
-I muskler bearbetas glykogen till glukos-6-fosfat, uteslutande för lokal konsumtion. I glykogenens muskler ackumuleras inte mer än 1% av den totala muskelmassan.
-En liten mängd glykogen finns i njurarna, och ännu mindre i glialceller och leukocyter.
Syntes och sönderdelning av glykogen förvandlas inte till varandra, dessa processer uppträder på olika sätt.
Glykogenmolekylen innehåller upp till 1 miljon glukosrester, därför förbrukas en betydande mängd energi i syntesen. Behovet av att omvandla glukos till glykogen beror på det faktum att ackumuleringen av en signifikant mängd glukos i cellen skulle leda till en ökning av det osmotiska trycket, eftersom glukos är en höglöslig substans. Tvärtom finns glykogen i cellen i form av granuler och är lite löslig.
Glykogen syntetiseras under matsmältningsperioden (inom 1-2 timmar efter intag av kolhydrater). Glykogenes uppträder särskilt intensivt i lever- och skelettmusklerna.
För att inkludera 1 glukosrest i glykogenkedjan, används 1 ATP och 1 UTP.
Den huvudsakliga aktivatorn - hormoninsulin
Det aktiveras i intervallet mellan måltider och under fysiskt arbete, när blodsockernivån minskar (relativ hypoglykemi)
De viktigaste aktiviterna av förfall:
i levern - hormonet glukagon
i musklerna - hormonadrenalin
Ett förenklat system för hydrolys av stärkelse och glykogen i djurkroppen.
3. Pentosfosfatvägen (pentoscykel) är den anaeroba vägen för direkt oxidation av glukos.
Längs denna väg går inte mer än 25-30% av glukosen i cellerna
Den resulterande ekvationen av pentosfosfatvägen:
6 glukosmolekyler + 12 NADP → 5 glukosmolekyler + 6 СО2 + 12 NADPH2
Den biologiska rollen av pentosfosfatvägen i en vuxen är att utföra två viktiga funktioner:
· Det är en leverantör av pentoser, som är nödvändiga för syntes av nukleinsyror, koenzymer, makroerger för plaständamål.
· Ser som en källa till NADPH2, som i sin tur används för att:
1. Återställande synteser av steroidhormoner, fettsyror
2. deltar aktivt i neutralisering av giftiga ämnen i levern
4. Glykolys - nedbrytning av glukos. Ursprungligen menade detta begrepp endast anaerob jäsning, vilket kulminerar i bildningen av mjölksyra (laktat) eller etanol och koldioxid. För närvarande används begreppet "glykolys" i större utsträckning för att beskriva nedbrytningen av glukos, som passerar genom bildandet av glukos-6-fosfat, fruktosdifosfat och pyruvat både i frånvaro och i närvaro av syre. I det senare fallet används termen "aerob glykolys", i motsats till "anaerob glykolys", som kulminerar i bildningen av mjölksyra eller laktat.
glykolys
En liten, oladdad glukosmolekyl kan diffundera genom en cell genom diffusion. För att glukos ska förbli i cellen måste den omvandlas till den laddade formen (vanligtvis glukos-6-fosfat). Denna reaktion kallas blockering eller låsning.
Ytterligare sätt att använda glukos-6-fosfat i celler:
-Glykolys och fullständig aerob glukosoxidation
-Pentosfosfatcykel (partiell oxidation av glukos till pentoser)
-Syntes av glykogen etc.
Glykolys förekommer i cytoplasma av celler. Slutprodukten av detta steg är pyruvsyra.
ANAEROBISK GLYKOLYS - processen med glukosuppdelning med bildningen av slutprodukten av laktat genom pyruvat. Den flyter utan syreanvändning och beror därför inte på mitokondriella respiratoriska kedjans arbete.
Flödar i muskler vid intensiva belastningar, i de första minuterna av muskelarbete, i erytrocyter (där mitokondrier saknas) såväl som i olika organ under betingelser med begränsad syreförsörjning, inklusive i tumörceller. Denna process tjänar som en indikator på den ökade graden av celldelning med otillräcklig tillförsel av deras blodkärlsystem.
1. Förberedande stadium (fortsätter med kostnaden för två ATP-molekyler)
enzymer: glukokinas; fosfofructo-isomeras;
2. Steget för bildning av trios (splittring av glukos i 2 tre kol-fragment)
Fruktos-1,6-difosfat-2-glyceroaldehyd-3-fosfat
3. Oxidativt stadium av glykolys (ger 4 mol ATP per 1 mol glukos)
2 glyceroaldehyd-3-fosfat + 2 NAD + → 2 PVK +2 ATP
2 PVK + 2 NADH * H + → 2 laktat + 2 NAD +
2NAD ger 6 ATP
Denna metod för ATP-syntes, utförd utan deltagande av vävnadsrespiration och därför, utan syreförbrukning, som tillhandahålls av substratets reserv energi, kallas anaerob eller substrat, fosforylering.
Detta är det snabbaste sättet att få ATP. Det bör noteras att i de tidiga stadierna konsumeras två ATP-molekyler för att aktivera glukos och fruktos-6-fosfat. Som ett resultat åtföljs omvandlingen av glukos till pyruvat av syntesen av åtta ATP-molekyler.
Den allmänna ekvationen för glykolys är:
Glukos + O2 + 8ADF + 8H3PO4 → 2 Pyruvat + 2H2O + 8 ATP,
eller
1. Glykolys är en mitokondriell oberoende väg för produktion av ATP i cytoplasma (2 mol ATP per 1 mol glukos). Grundläggande fysiologisk betydelse - Användningen av energi som frigörs i denna process för syntesen av ATP. Glykolysmetaboliter används för att syntetisera nya föreningar (nukleosider, aminosyror: serin, glycin, cystein).
2. Om glykolys fortsätter till laktat sker NAD + "regenerering" utan deltagande av vävnadsandning.
3. I celler som inte innehåller mitokondrier (erytrocyter, spermatozoa) är glykolys det enda sättet att syntetisera ATP
4. När mitokondrier förgiftas med kolmonoxid och andra andningsförgiftningar tillåter glykolys att överleva
1. Graden av glykolys minskar om glukos inte kommer in i cellen (reglering med mängden substrat), men glykogennedbrytningen börjar snart och glykolyshastigheten återställs
2. AMP (låg energisignal)
3. Reglering av glykolys med hormoner. Stimulera glykolys: Insulin, adrenalin (stimulerar nedbrytningen av glykogen, i muskler bildas glukos-6 fosfat och glykolys aktiveras av substratet). Hämmar glykolys: Glukagon (undertrycker pyruvatkinasgenen, översätter pyruvatkinas till en inaktiv form)
Betydelsen av anaerob glykolys är kortfattad
- Under intensiva muskelarbeten, under hypoxi (till exempel intensiv körning i 200 m i 30 s) sker nedbrytningen av kolhydrater tillfälligt under anaeroba förhållanden
- NADH-molekyler kan inte donera sitt väte, eftersom andningskedjan i mitokondrier "fungerar inte"
- Därefter i cytoplasman är en god acceptant av väte pyruvat, den slutliga produkten av 1: a steget.
- I vila, efter intensiv muskelarbete börjar syre att komma in i cellen.
- Detta leder till "lanseringen" av andningsvägarna.
- Som ett resultat hämmas anaerob glykolys automatiskt och byter till aerob, mer energieffektiv
- Inhiberingen av anaerob glykolys genom syrgas in i cellen kallas PASTER EFFECT.
PASTER EFFECT. Det består av andningsdepression (O2a) anaerob glykolys, d.v.s. växling från aerob glykolys till anaerob oxidation sker. Om tygerna levereras med O2, sedan 2NADN2, oxidationen som bildas under loppet av den centrala reaktionen oxideras i andningskedjan, därför omvandlas inte PVC till laktat, men till acetyl CoA, vilket är involverat i TCA-cykeln.
Den första etappen av nedbrytningen av kolhydrater - anaerob glykolys - är nästan reversibel. Från pyruvat, såväl som från laktat som uppstår under anaeroba förhållanden (mjölksyra) kan glukos syntetiseras och från det glykogen.
Likheten av anaerob och aerob glykolys ligger i det faktum att dessa processer fortsätter på samma sätt med deltagandet av samma enzymer före bildandet av PVC.
KOMPLETERAD AEROBISK GLUKOSOXIDATION (PAOG):
På grund av mitokondriernas aktivitet är det möjligt att helt oxidera glukos till koldioxid och vatten.
I detta fall är glykolys det första steget i den oxidativa metabolismen av glukos.
Före införlivandet av mitokondrier i PAOG bör glykolytiskt laktat omvandlas till PVC.
1. Glykolys med efterföljande omvandling av 2 mol laktat till 2 mol PVA och transport av protoner till mitokondrier
2. Oxidativ dekarboxylering av 2 mol pyruvat i mitokondrier med bildningen av 2 mol acetylCoA
3. Förbränning av acetylresten i Krebs-cykeln (2 varv av Krebs-cykeln)
4. Vävnadsrespiration och oxidativ fosforylering: NADH * H + och FADH2, som genereras i Krebs-cykeln, oxiderande dekarboxylering av pyruvat och överföres via malat-shuttle från cytoplasman, används
Steg av katabolism på exemplet PAOG:
-Glykolys, transport av protoner till mitokondrier (I-scenen),
- oxidativ dekarboxylering av pyruvat (steg II)
-Krebs Cycle - Steg III
-Tissue respiration och konjugerad oxidativ fosforylering - Steg IV (mitokondriell ATP-syntes)
II. Under det andra steget klyvs koldioxid och två väteatomer ur pyruvsyra. De splittrade väteatomerna i andningskedjan överförs till syre med samtidig syntes av ATP. Ättiksyra bildas från pyruvat. Hon ansluter sig till en speciell substans, koenzym A.
Detta ämne är en bärare av sura rester. Resultatet av denna process är bildandet av substansen acetylko-enzym A. Detta ämne har en hög kemisk aktivitet.
Slutlig ekvation för andra etappen:
СЗН4ОЗ + 1 / 2О2 + HSKoA + 3 ADP + 3 НзРО4 - СНз- С
SKoA + CO2 + H2O + 3ATF
Pyruvatkoenzym A Acetyl CoA
Acetylkoenzym A genomgår ytterligare oxidation i trikarboxylsyracykeln (Krebs-cykeln) och omvandlas till CO2 och H2O.
III. Detta är det tredje steget. På grund av den frigjorda energin på detta stadium utförs ATP-syntes också.
Trikarboxylsyracykeln (TCA) är det sista steget i katabolismen av inte bara kolhydrater, men av alla andra klasser av organiska föreningar. Detta beror på det faktum att sönderdelningen av kolhydrater, fetter och aminosyror ger en gemensam mellanprodukt, ättiksyra, associerad med bäraren, koenzym A, i form av acetylko-enzym A.
Krebs-cykeln uppträder i mitokondrier med obligatorisk förbrukning av syre och kräver funktion av vävnadsandning.
Den första reaktionen av cykeln är interaktionen mellan acetylko-enzym A och oxalättiksyra (SCHUK) med bildningen av citronsyra.
Citronsyra innehåller tre karboxylgrupper, dvs trikarboxylsyra, vilket orsakade namnet på denna cykel.
Därför kallas dessa reaktioner citronsyracykeln. Framställning av en serie mellanliggande trikarboxylsyror, citronsyra omvandlas igen till oxalättiksyra och cykelupprepningarna. Resultatet av dessa reaktioner är bildandet av splittat väte, som efter passage genom andningskedjan bildar vatten med syre. Överföringen av varje par väteatomer till syre åtföljs av syntesen av tre ATP-molekyler. Totalt syntetiserar oxideringen av en molekyl acetylko-enzym A 12 12 ATP-molekyler.
Final Krebs Cycle Equation (tredje etappen):
SKoA + 2О2 + Н2О + 12АДФ + 12 Н3РО → НSKoA + 2 СО2 + Н2О + 12АТФ
Schematiskt kan Krebs-cykeln representeras enligt följande:
Som ett resultat av alla dessa reaktioner bildas 36 ATP-molekyler. Totalt producerar glykolys 38 ATP-molekyler per glukosmolekyl.
Glukos + 6 02 + 38 ADF + 38 H3PO4 → 6CO2 + 6 H2O + 38 ATP
TCA: s biologiska roll
Krebs-cykeln utför en integration, amfibolisk (dvs katabolisk och anabolisk), energi och väte-donator roll.
1. Integrationsrollen är att TCA är det sista gemensamma sättet att oxidera bränslemolekylerna - kolhydrater, fettsyror och aminosyror.
2. Acetyl CoA oxideras i TCA-cykeln - detta är en katabolisk roll.
3. Den cykliska anabola rollen är att den levererar mellanprodukter för biosyntetiska processer. Till exempel används oxaloacetat för syntesen av aspartat, a-ketoglutarat för bildning av glutamat och succinyl-CoA för syntesen av hem.
4. En ATP-molekyl bildas i CTC vid nivån av substratfosforylering - detta är en energigrupp.
5. Vätskedonor består i att CTC tillhandahåller de reducerade koenzymerna NADH (H +) och FADH2 en andningskedja, i vilken oxidationen av vätet av dessa koenzymer till vatten, i kombination med syntesen av ATP, sker. Under oxidationen av en acetyl-CoA-molekyl i TCA-cykeln bildas 3 NADH (H +) och 1 FADH2.
Steg IV. Tissue respiration och konjugerad oxidativ fosforylering (mitokondriell ATP-syntes)
Detta är överföringen av elektroner från de reducerade nukleotiderna till syre (genom andningskedjan). Det åtföljs av bildandet av slutprodukten - en vattenmolekyl. Denna elektrontransport är associerad med syntesen av ATP i processen med oxidativ fosforylering.
Oxidation av organisk substans i celler, åtföljd av syreförbrukning och vattensyntes, kallas vävnadsandning, och elektronöverföringskedjan kallas luftvägarna.
Funktioner av biologisk oxidation:
1. Flöde vid kroppstemperatur;
2. I närvaro av H2O;
3. Flöden gradvis genom flera steg med deltagande av enzymbärare, som reducerar aktiveringsenergin, det finns en minskning av fri energi, vilket medför att energi släpps i portioner. Oxidation åtföljs därför inte av en ökning i temperatur och leder inte till explosion.
Elektronerna som kommer in i CPE, när de flyttar från en bärare till en annan, förlorar fri energi. Många av denna energi lagras i ATP, och vissa släpps ut som värme.
Överföringen av elektroner från oxiderade substrat till syre sker i flera steg. Det innebär ett stort antal mellanliggande bärare, som var och en kan fästa elektroner från en tidigare bärare och överföra till nästa. Således uppstår en kedja av redoxreaktioner, vilket resulterar i reduktionen av O2 och syntesen av H2O.
Transporten av elektroner i andningsvägarna är konjugerad (länkad) med bildandet av protongradienten som är nödvändig för syntesen av ATP. Denna process kallas oxidativ fosforylering. Med andra ord är oxidativ fosforylering processen där energin av biologisk oxidation omvandlas till kemisk energi av ATP.
Funktionen i andningsorganen - användning av reducerade respiratoriska vektorer som bildas i reaktionerna av metabolisk oxidation av substrat (huvudsakligen i trikarboxylsyracykeln). Varje oxidativ reaktion i enlighet med den frigjorda mängden energi "betjänas" av den motsvarande andningsbäraren: NADF, NAD eller FAD. I andningskedjan diskrimineras protoner och elektroner: medan protoner transporteras över membranet, skapar ΔpH, flyttar elektronerna längs bärarkedjan från ubiquinon till cytokromoxidas, vilket alstrar den elektriska potentialskillnad som krävs för bildandet av ATP genom proton ATP-syntas. Således "väcker" vävnadens andning "mitokondriska membranet och oxidativ fosforylering" det.
ÅNDSKONTROLL
Elektronöverföring via CPE- och ATP-syntes är nära besläktade, d.v.s. kan inträffa endast samtidigt och synkront.
Med en ökning av ATP-konsumtionen i cellen ökar mängden ADP och dess tillströmning till mitokondrier. Ökning av koncentrationen av ADP (ATP-syntas-substrat) ökar hastigheten för ATP-syntesen. Sålunda motsvarar hastigheten för ATP-syntesen exakt cellens energibehov. Acceleration av vävnadsandning och oxidativ fosforylering med ökande koncentrationer av ADP kallas respiratorisk kontroll.
I reaktionerna av CPE omvandlas en del av energin inte till energi av ATP: s makroergiska bindningar, men släpps ut som värme.
Skillnaden i elektriska potentialer på mitokondriamembranet som skapas av andningskedjan, som fungerar som en molekylär ledare för elektroner, är drivkraften för bildandet av ATP och andra typer av användbar biologisk energi. Detta koncept för omvandling av energi i levande celler framlades av P. Mitchell 1960 för att förklara molekylär mekanism för konjugering av elektrontransport och bildande av ATP i andningskedjan och snabbt fått internationellt erkännande. För utvecklingen av forskning inom bioenergi fick P. Mitchell 1978 Nobelpriset. 1997 utdelades P. Boyer och J. Walker Nobelpriset för belysningen av de molekylära mekanismerna för verkan av det huvudsakliga enzymet bioenergi, proton ATP-syntas.
Beräkning av PAOG: s effekt i steg:
Glykolys - 2 ATP (substratfosforylering)
Överföring av protoner till mitokondrier - 2 NADH * H + = 6 ATP
Oxidativ dekarboxylering av 2 mol PVA - 2 NADH * H + = 6 ATP
Krebs-cykeln (inklusive TD och OF) - 12 * 2 = 24 mol ATP under förbränning av 2 acetylrester
TOTAL: 38 mol ATP med fullständig förbränning av 1 mol glukos
1) tillhandahåller en länk mellan respiratoriska substrat och Krebs-cykeln;
2) tillför cellen behöver två ATP-molekyler och två molekyler av NADH-oxidation vid varje glukosmolekyl (anoxisk glykolys verkar vara den huvudsakliga källan av ATP i cellen);
3) producerar intermediärer för syntetiska processer i cellen (till exempel fosfoenolpyruvat, som är nödvändig för bildning av fenoliska föreningar och lignin);
4) i kloroplaster tillhandahåller en direkt väg för ATP-syntes, oberoende av NADPH-försörjning; dessutom, genom glykolys i kloroplaster, metaboliseras lagrad stärkelse till trios, som sedan exporteras från kloroplast.
Effektiviteten av glykolys är 40%.
5. Interkonversion av hexoser
6. Glukoneogenes - bildandet av kolhydrater från icke-kolhydratprodukter (pyruvat, laktat, glycerol, aminosyror, lipider, proteiner, etc.).
7. Deponering och nedbrytning av glykogen
Glykogen är den huvudsakliga formen av glukosavsättning i djurceller. I växter utförs samma funktion av stärkelse. Strukturellt är glykogen, liksom stärkelse, en grenad polymer av glukos.
Glykogen är emellertid mer grenad och kompakt. Förgrening ger en snabb frisättning när glykogen bryter ner ett stort antal terminala monomerer. Syntes och sönderdelning av glykogen förvandlas inte till varandra, dessa processer uppträder på olika sätt.
Glykogenbiosyntes.
Glykogen syntetiseras under matsmältningsperioden (inom 1-2 timmar efter intag av kolhydrater). Glykogenes uppträder särskilt intensivt i lever- och skelettmusklerna. I de initiala reaktionerna bildas UDF-glukos (reaktion 3), vilken är en aktiverad form av glukos direkt involverad i polymerisationsreaktionen (reaktion 4). Denna senare reaktion katalyseras av glykogensyntas, vilket tillför glukos till oligosackariden eller till glykogenmolekylen som redan är närvarande i cellen, bygga upp kedjan med nya monomerer. Framställningen och införlivandet i den växande polysackaridkedjan kräver energi av 1 mol ATP och 1 mol UTP. Förgrening inträffar polysackaridkedja genom enzymet AMILO - -1,4-1,6-glykosyl-transferas genom att bryta -1,4-en kommunikation och överföring av oligosackariden återstoden från änden av den växande kedjan till dess mitt för att bilda på denna punkt -1,6 -glykosidbindning. Glykogenmolekylen innehåller upp till 1 miljon glukosrester, därför förbrukas en betydande mängd energi i syntesen. Behovet av att omvandla glukos till glykogen beror på det faktum att ackumuleringen av en signifikant mängd glukos i cellen skulle leda till en ökning av det osmotiska trycket, eftersom glukos är en höglöslig substans. Tvärtom finns glykogen i cellen i form av granuler och är lite löslig. Nedbrytningen av glykogen - glykogenolys - inträffar mellan måltiderna.
Nedbrytningen av glykogen.
Utsläppen av glukos i form av glukos-1-fosfat (reaktion 5) sker som ett resultat av fosforolys katalyserad av fosforylas. Enzymet spaltar de terminala resterna en efter en, förkortar glykogenkedjorna. Emellertid spjälkar detta enzym endast -1,4 glykosidbindningar. Bindningarna vid grenpunkten hydrolyseras av enzymet amylo-1,6-glykosidas, vilket klibbar glukosmonomeren i sin fria form.
KÄLLOR AV BLOD GLUCOSE ÄR
4) protein-digestion
DEPOSITION AV GLUCOSE I LIVAREN HÄNDER
1) 8 # 10 timmar efter en måltid rik på kolhydrater
2) när koncentrationen av glukos i blodet är under 3,5 mmol / l
3) under långvarig fysisk ansträngning
4) senare 1 # 2 timmar efter en måltid rik på kolhydrater
I GLYKOGENOSIS REKOMMENDERAD
1) kolhydratfattig diet
2) normal diet
3) frekvent matning i små portioner
4) proteinrik diet
Vid anaeroba förhållanden i blodet ackumuleras
Deponerad form av glukos
h PUOPCHOPN HZMEChPDSch ChCHRPMOSAF LOETZPDBFYCHOHA ZHOLGYA. zMBChOSchNY YUFPYUOYLBNY OETZYY SCHMSAFUS ZMALPB J ZMYLPZEO. lTPNE FPZP, dv HZMECHPDPCH NPZHF UYOFEYTPCHBFSHUS MYRYDSCH, OELPFPTSCHE BNYOPLYUMPFSCH, REOFPSCH. hZMEChPDSch CHIPDSF LBL UPUFBCHOBS YUBUFSH B UFTHLFHTOP-ZHHOLGYPOBMSHOSCHE LPNRPOEOFSCH LMEFLY - ZMYLPMYRYDSCH J ZMYLPRTPFEYOSCH.
uHFPYuOBS OPTNB HZMECHPDPCH B RYEE UPUFBCHMSEF 400-500 Z. pUOPChOSchNY HZMECHPDBNY RYEY SCHMSAFUS:
- LTBINBM - TBBECHFMECHOSK ZPNPRPMYUIBBTYD Yb ZMALPJShch. nPOPNETSch MYOEKOSCHI HYUBUFLPCH UPEDYOEOSCH en -1,4-ZMYLPYDOSCHNY UCHSSNY, W B NEUFBI TBCHEFCHMEOYS en -1,6 UCHSSNY.
- DYUBIBTYDSCH - UBIBTPB (ZML- (a -1,2) -ZHTH) MBLFPB (ZBM- (b -1,4) -ZML) NBMSHFPB (ZML- (a -1,4) -ZML).
rty RETECHBTYCHBOYY HZMECHPDPCH B TSEMHDPYUOP-LYYEYUOPN FTBLFE RTPYUIPDYF ZHETNEOFBFYCHOSCHK ZYDTPMY ZMYLPYDOSCHI UCHSEK J PVTBPCHBOYE NPOPUBIBTYDPCH, ZMBCHOSCHN dv LPFPTSCHI SCHMSEFUS ZMALPB. zYDTPMY LTBINBMB OBYUYOBEFUS B RPMPUFY TFB RTY HYUBUFYY BNYMBSCH UMAOSCH, LPFPTBS YUBUFYYUOP TBUEERMSEF CHOHFTEOOYE en -1,4-ZMYLPYDOSCHE UCHSY, PVTBHS NEOEE LTHROSCHE, Yuen LTBINBM NPMELHMSCH - DELUFTYOSCH. dBMEE ZYDTPMYT LTBINBMB RTPDPMTSBEFUS - CHETHIOPOrAF aug. h TEHMSHFBFE dv LTBINBMB PVTBHAFUS DYUBIBTYDOSCHE PUFBFLY NBMSHFPSCH J YPNBMSHFPSCH (ZML- (a -1,6) -ZML). zYDTPMY CHUEI DYUBIBTYDPCH RTPYUIPDYF ON RPCHETIOPUFY LMEFPL LYYEYUOYLB J LBFBMYYTHEFUS UREGYZHYYUEULYNY ZHETNEOFBNY: UBIBTBPK, MBLFBPK, NBMSHFBPK J YPNBMSHFBPK. ФFY ZMYLPJDBSCH UYOFE-YTHAFUS H LEMEFLEY LEIJUOYILB.
chUBUSchChBOYE NPOPUBIBTYDPCH dv LYYEYUOYLB B LTPCHSH PUHEEUFCHMSEFUS RHFEN PVMEZYUEOOPK DYZHZHHYY. eUMY LPOGEOFTBGYS ZMALPSCH LYYEYUOYLE OECHEMYLB H, OP ITS FTBOURPTF NPTSEF RTPYUIPDYFSH B UYUEF ZTBDYEOFB LPOGEOFTBGYY YPOPCH OBFTYS, UPDBCHBENPZP Na +, K + -Aft-BPK.
zMALPB YZTBEF ZMBCHOHA TPMSH B NEFBVPMYNE, FBL LBL YNEOOP POB SCHMSEFUS PUOPCHOSCHN YUFPYUOYLPN OETZYY. zMALPB NPTSEF RTECHTBEBFSHUS RTBLFYYUEULY PE Chueh NPOPUBIBTYDSCH, W FP CE CHTENS CHPNPTSOP J PVTBFOPE RTECHTBEEOYE. rPMOPE TBUUNPFTEOYE NEFBVPMYNB ZMALPSCH OE CHIPDYF B OBYH BDBYUH, RPFPNH UPUTEDPFPYUYNUS ON PUOPCHOSCHI RHFSI:
- LBFBVPMYJN ZMALPSSH - ZMYLPMYb;
- UYOFE ZMALPSCH - ZMALPOEPZEOE;
- DERPOYTPCHBOY I TUBURBD ZMILPZEOB;
- UYOFE REOFP - REOFPPZHPUZHBFBOShCH RHFI.
FTBOURPTF ZMALPPERSCH H LEMEFLY
vid lpdp lPOGEOFTBGYS ZMALPSCH LTPCHY H H OPTNE RPDDETTSYCHBEFUS ON RPUFPSOOPN HTPCHOE UPUFBCHMSEF 3,33-5,55 NLNPMSH Q / M, 80-100 YUFP UPPFCHEFUFCHHEF NCH 100 HM LTPCHY. fTBOURPTF ZMALPSCH B LMEFLY OPUYF IBTBLFET PVMEZYUEOOPK DYZHZHHYY, OP TEZHMYTHEFUS PE NOPZYI LMEFLBI ZPTNPOPN RPDTSEMHDPYUOPK TSEMESCH - YOUHMYOPN, DEKUFCHYE LPFPTPZP RTYCHPDYF A RETENEEEOYA VEMLPCH-RETEOPUYUYLPCH dv GYFPPMS B RMBNBFYYUEULHA NENVTBOH
FTBOURPTF ZMALPPERSCH H LEMEFLY
BFEN har RPNPESHA FYI VEMLPCH ZMALPB FTBOURPTFYTHEFUS B LMEFLH RP ZTBDYEOFH LPOGEOFTBGYY. uLPTPUFSh RPUFHRMEOYS ZMALPSCH B NPZ J REYUEOSH OE BCHYUYF PF YOUHMYOB J PRTEDEMSEFUS FPMSHLP LPOGEOFTBGYEK DESS B LTPCHY. "Flyga FLBO ASSOCIATION BOK YOUHMYOPOEBYBYCHYNNYY.
zMYLPMY - FP UETYS TEBLGYK, B TEHMSHFBFE LPFPTSCHI ZMALPB TBURBDBEFUS ON DCHE NPMELHMSCH RYTHCHBFB (BTPVOSCHK ZMYLPMY) YMY DCHE NPMELHMSCH MBLFBFB (BOBTPVOSCHK ZMYLPMY). Chueh DEUSFSH TEBLGYK ZMYLPMYB RTPFELBAF B GYFPPME J IBTBLFETOSCH LCA CHUEI PTZBOPCH J FLBOEK. bTPVOSchK TBURBD ZMALPSCH CHLMAYUBEF TEBLGYY BTPVOPZP ZMYLPMYB J RPUMEDHAEEE PLYUMEOYE RYTHCHBFB B TEBLGYSI LBFBVPMYNB.
UIENB LBFBVPMYJNB ZMALPSSH
fBLYN PVTBPN, BTPVOSCHK TBURBD ZMALPSCH - FP RTEDEMSHOPE ITS PLYUMEOYE DP y2 Th om2n, B BOBTPVOSCHK ZMYLPMY - FP UREGYZHYYUEULYK rhFSH LBFBVPMYNB, OP EUFSH YUBUFSH BTPVOPZP TBURBDB ZMALPSCH. bOBTPVOSchK TBURBD CHLMAYUBEF EF CE TEBLGYY UREGYZHYYUEULPZP RHFY TBURBDB ZMALPSCH DP RYTHCHBFB, OP Vi RPUMEDHAEYN RTECHTBEEOYEN RYTHCHBFB MBLFBF B (FP EUFSH FETNYOSCH BOBTPVOSCHK TBURBD J BOBTPVOSCHK ZMYLPMY UPCHRBDBAF). rPUMEDPChBFEMShOPUFSh TEBLGYK ZMYLPMYB RTYCHEDEOB ON TYUHOLE:
RPUMEDPCHBBFEMSHOPUFSH TEBLGIK ZMILPMYYB
h ZMYLPMYYE NPTSOP PCHDEMYFSH FTY UFRANCH FFRB. På RETCHPN FBRE RTECHTBEEOYSN RPDCHETZBAFUS ZELUPSCH, ON CHFPTPN - FTYPSCH, ON FTEFSHEN - LBTVPOPCHSCHE LYUMPFSCH. IBTBLFETEYUFYLB ZMYLPMYYB:
- VPMSHYOUFCHP TEBLGYK PVTBFYNP, "YULMAYUOYEN FTEI" (TEBLGIK 1, 3, 10);
- CHUE NEFBVPMYFSCH OBIPDSFUS H ZHPZHPTIMYTPCHBOOPK ZPTNE;
- YUFPYUOYLPN ZHPUZHBFOPK ZTHRRSCH H TEBLGYSI ZHPUZHPTYMYTPCHBOYS SCHMSAFUS CFT (TEBLGYY 1, 3) YMY OEPTZBOYYUEULYK ZHPUZHBF (TEBLGYS 6);
- TEZEOETBGYS NAD +, SCHMSAEBSUS OEPVIPDYNSCHN HUMPCHYEN RTPFELBOYS ZMYLPMYB, RTPYUIPDYF RTY BTPVOPN ZMYLPMYE RPUTEDUFCHPN DSCHIBFEMSHOPK GERY. h FPN UMHYUBE CHPDPTPD FTBOURPTFYTHEFUS B NYFPIPODTYY har RPNPESHA YUEMOPYUOPZP NEIBOYNB RTY HYUBUFYY RETEOPUYUYLPCH. FP RTPYUIPDYF RPFPNH, YUFP NENVTBOB NYFPIPDTYK OERTPOYGBENB LCA RTPFPOPCH. rty BOBTPVOPN ZMYLPMYE TEZEOETBGYY NAD + PUHEEUFCHMSEFUS OEBCHYUYNP PF DSCHIBFEMSHOPK GERY. h FPN UMHYUBE BLGERFPTPN CHPDPTPDB PF NADH SCHMSEFUS RYTHCHBF, LPFPTSCHK CHPUUFBOBCHMYCHBEFUS MBLFBF H;
- PVTBPCHBOYE CFT RTY ZMYLPMYE NPTSEF YDFY DCHHNS RHFSNY: MYVP UHVUFTBFOSCHN ZHPUZHPTYMYTPCHBOYEN, LPZDB LCA ZHPUZHPTYMYTPCHBOYS ADP YURPMSHHEFUS OETZYS NBLTPTZYYUEULPK UCHSY UHVUFTBFB (TEBLGYY 7, 9), MYVP RHFEN PLYUMYFEMSHOPZP ZHPUZHPTYMYTPCHBOYS ADP, UPRTSTSEOOPZP Y DSCHIBFEMSHOPK Hersh (TEBLGYS 6).
FAST TOBURBD ZMALPST
UETZEFJUYULUPE UBOBUYOEOE BYTPVOPZP TBBURBDB ZMALPJShch
H BTPVOPN ZMYLPMYE PVTBHFEFUS 10 NPMSH bft OM 1 NPMSH ZMALPJSCH. FBL, CHF
vBMBOU BLPVOPZP ZMYLPMYYB
uHNNBTOSchK ZHZHELF BTPVOPZP ZMYLPMYB UPUFBCHMSEF 8 NPMSH CFT FBL LBL TEBLGYSI H 1 Q 2 3 YURPMSHHEFUS NPMSH CFT. dBMShOEKYEE PLYUMEOYE DCHHI NPMSH RYTHCHBF H PVEYI RHFSI LBFBVPMYNB UPRTPCHPTSDBEFUS UYOFEPN 30 NPMSH CFT (RP15 NPMSH ON LBTSDHA NPMELHMH RYTHCHBFB. uMEDPChBFEMShOP, UHNNBTOSCHK OETZEFYYUEULYK ZHZHELF BTPVOPZP TBURBDB ZMALPSCH DP LPOEYUOSCHI RTPDHLFPCH UPUFBCHMSEF 38 NPMSH CFT.
KONSTRUKTION BOBTPVOPZP ZMYPLMYB
SÄKERHETS VOLUME HÅLLBAR SÄKERHETSVENTILSÄKERHET pVTBPChBOYE DCHHI NPMSH MBLFBFB dv ZMALPSCH UPRTPCHPTSDBEFUS UYOFEPN CHUEZP DCHHI NPMSH CFT RPFPNH YUFP av NADH, RPMHYUEOOSCHK RTY PLYUMEOYY ZMYGETPBMSHDEZYDZHPUZHBFB, OE YURPMSHHEFUS DSCHIBFEMSHOPK Gershom, B BLGERFYTHEFUS RYTHCHBFPN.
BOBTPVOSHK TBBURBD ZMALPSSH. TEBLGYA 11 LBFBMYYYTHEF MBLFBFDEZYDTPZEOBB.
bOBTPVOSchK ZMYLPMY, OEUNPFTS ON OEVPMSHYPK OETZEFYYUEULYK ZHZHELF, SCHMSEFUS PUOPCHOSCHN YUFPYUOYLPN OETZYY LCA ULEMEFOSCHI NSCHYG B OBYUBMSHOPN RETYPDE YOFEOUYCHOPK TBVPFSCH, OP EUFSH B HUMPCHYSI, LPZDB UOBVTSEOYE LYUMPTPDPN PZTBOYYUEOP. LTPNE FPZP, "TYMPTFGYFSCHY YCCHMELBAF ZOETZYA'B" UYUEF BOB'TPVOPZP PLYUMEOIS ZMALPUSCH, RDFPNH YuFF OEP YNIEF NYPPIPODTYK.
DERPOYTPPCHBOY I TUBURBD ZMILPZEOB
ZMYLPZEO - PUOPCHOBS ZHPTNB DERPOYTPCHBOYS ZMALPPROSCH H LEMEFLEY CHIPPOLOCHI. x TBUFEOK ÔФХ ЦЕ ЖХОЛГЙА ЧЧРПМОСЕФЛЛИНБМ. H UFTHLFKHTOPN PFOPYYOYY ZMYLPZEO, LBL I LTBINBM, RTEDUFBCHMSEF UPVPK TBHECHCHCHMEZHCHK RPMYNET YM ZMALSPShShch:
PODEBL ZMYLPZEO VPMEE TBBSHCHMEO och LPNRBLFEO. CHEFCHMEOE PEVEREYUYCHBEFF VSCHUFTPE PUUCHPVPTSDOYE RTY TUBURBDE ZMYLPZEOB VPMSSYPZP LPMYYUYUCHBB ULOVAHCHCHI NPOPNETPCH. UYOPHE Y TBBURBD ZMYLPZEOB OE SCHMSAFUS PVTBEEOYEN DTHZ H DTHSB, FFY RTPGEUUSHT RTPYUIPDSF TFRUSHI RHFSNY:
UYOFE OCH TBURBD ZMILPZEOB
VYPUYOFE ZMYLPZEOB - ZMYLPZEOE RPLBOBO OM TYUHOLA:
Deponering och nedbrytning av glykogen;
Glykogen är den huvudsakliga formen av glukosavsättning i djurceller. I växter utförs samma funktion av stärkelse. Strukturellt är glykogen, såsom stärkelse, en grenad glukospolymer:
Glykogen är emellertid mer grenad och kompakt. Förgrening ger en snabb frisättning när glykogen bryter ner ett stort antal terminala monomerer. Syntes och sönderdelning av glykogen förvandlas inte till varandra, dessa processer uppträder på olika sätt:
Glykogenbiosyntes - glykogenes visas i figuren:
Glykogen syntetiseras under matsmältningsperioden (inom 1-2 timmar efter intag av kolhydrater). Glykogenes uppträder särskilt intensivt i lever- och skelettmusklerna. I de initiala reaktionerna bildas UDF-glukos (reaktion 3), vilken är en aktiverad form av glukos direkt involverad i polymerisationsreaktionen (reaktion 4). Denna senare reaktion katalyseras av glykogensyntas, vilket tillför glukos till oligosackariden eller till glykogenmolekylen som redan är närvarande i cellen, bygga upp kedjan med nya monomerer. Framställningen och införlivandet i den växande polysackaridkedjan kräver energi av 1 mol ATP och 1 mol UTP. Förgreningen av polysackaridkedjan sker med deltagandet av enzymet amylo a-1,4- a-1,6-glykosyltransferas genom att bryta en en-1,4-bindning och överföra oligosackaridresten från slutet av växlingskedjan till dess mitt med bildandet av placera en -1,6-glykosidbindning. Glykogenmolekylen innehåller upp till 1 miljon glukosrester, därför förbrukas en betydande mängd energi i syntesen. Behovet av att omvandla glukos till glykogen beror på det faktum att ackumuleringen av en signifikant mängd glukos i cellen skulle leda till en ökning av det osmotiska trycket, eftersom glukos är en höglöslig substans. Tvärtom finns glykogen i cellen i form av granuler och är lite löslig. Nedbrytningen av glykogen - glykogenolys - inträffar mellan måltiderna.
Utsläppen av glukos i form av glukos-1-fosfat (reaktion 5) sker som ett resultat av fosforolys katalyserad av fosforylas. Enzymet spaltar de terminala resterna en efter en, förkortar glykogenkedjorna. Emellertid spjälkar detta enzym endast en -1,4 glykosidbindning. Bindningarna vid grenpunkten hydrolyseras av enzymet amylo-a-1, 6-glykosidas, vilket klyver glukosmonomeren i fri form:
Glukosmetabolism
Glukos är en av de viktigaste blodkomponenterna; dess mängd återspeglar tillståndet av kolhydratmetabolism.
Kolhydrater är organiska föreningar som består av kol, väte och syre. Det är allmänt accepterat att dela kolhydrater i fyra grupper:
• monosackarider - enkla sockerarter (glukos, fruktos, monpose, galaktos, xylos);
• disackarider, som ger uppdelning av 2 monosackaridmolekyler (maltos, sackaros, laktos);
• oligosackarider, som ger från 3 till 6 molekyler av monosackarider under klyvning;
• Polysackarider, som ger mer än 6 molekyler monosackarider vid klyvning.
Kolhydrater är den viktigaste energikällan i människokroppen. De går in i kroppen i skrivets sammansättning. De viktigaste källorna till kolhydrater i livsmedel är växtbaserade produkter (bröd, potatis, spannmål). Matkarbohydrater (främst polysackarider - stärkelse, glykogen och disackarider - sackaros, laktos) digereras av enzymer i mag-tarmkanalen till monosackarider, absorberas i denna form genom tunntarmen och med portalens blod går in i levern och kroppsvävnaden. Fysiologiskt är det viktigaste kolhydratet i människokroppen glukos. De viktigaste metaboliska omvandlingar som glukos genomgår är
• omvandling till glykogen;
• oxidation med bildandet av energi;
• omvandling till andra kolhydrater;
• omvandling till komponenter av proteiner och fetter.
Glukos spelar en särskild roll i kroppens energiförsörjningssystem. Det kan bara fungera inuti cellerna, där det spelar rollen som en energikälla. När glukos tränger in i cellen, om det finns tillräckligt med syre, genomgår det metabolisk oxidation mot koldioxid och vatten. Under denna process används den energi som ackumuleras i glukosmolekylen för att bilda en hög energiförening, adenosintrifosfat (ATP). Därefter används energin som är innesluten i aTP-molekylen för att utföra många biokemiska reaktioner i cellen.
Med brist på syre i cellen kan glukos oxideras under glykolys för att bilda mjölksyra (laktat). Uppsamling av mjölksyra i blodet (laktatacidos) är orsaken till metabolisk acidos, som åtföljer många patologiska processer med otillräcklig syreförsörjning (andningssvikt) eller otillräcklig blodtillförsel till vävnaderna.
De flesta vävnader (hjärnan, erytrocyter, ögonlinsen, njursparenkym, arbetsmuskel) är helt beroende av den direkta glukostillförseln till cellerna och kräver en kontinuerlig glukosleverans varje sekund, eftersom de innehåller mycket snabb ATP-användning. För en vuxen är behovet av glukos minst 190 g per dag (ca 150 g för hjärnan och 40 g för andra vävnader).
Glukos som energikälla behövs av alla celler i människokroppen. Behovet av celler för glukos kan dock variera avsevärt. Till exempel är muskelcellernas behov (myocyter) minimala under sömnen och bra under fysiskt arbete. Behovet av glukos sammanfaller inte alltid i tid med mottagningsskrivningen. Därför finns det i kroppen en mekanism som tillåter att lagra glukos som kommer från mat för framtida användning och sedan använda den efter behov. De flesta celler i människokroppen kan lagra glukos i begränsade kvantiteter, men tre typer av celler är glukos huvudsakliga depå: lever, muskel, fettvävnadsceller (adipocyter).
Dessa celler kan fånga glukos från blodet och lagra det för framtida användning, eftersom behovet av det är lågt och dess innehåll är högt (efter att ha ätit). I en situation där behovet av glukos ökar och innehållet i blodet minskar (mellan måltider), kan de släppa det från depået och använda det för uppkomna behov.
Leverceller och myocyter lagrar glukos som glykogen, vilket är en glukospolymer med hög molekylvikt. Processen med glykogensyntes kallas glykogenes. Den omvända processen att omvandla glykogen till glukos kallas glykogenolys. Det stimuleras som svar på en minskning av blodsockernivån. Adipocytceller i fettvävnaden kan också lagra glukos. I processen med lyogenes omvandlas de till glycerin, som sedan införlivas i triglycerider (en form av fettavsättning). För att ge cellerna energi kan triglycerider mobiliseras från fettceller, men först efter att glykogenbutikerna är uttömda. Därför utför glykogen funktionen av kortvarig glukosavsättning och fett - långsiktigt hos människor.
Efter en måltid, när glukos- och fettsyranivåerna är höga i blodet, syntetiserar levern glykogen och triglycerider, muskelceller - glykogen och adipocyter - triglycerider. Lagringskapaciteten för kolhydrater i kroppen är begränsad och är ca 70 gram i levern och 120 ton i musklerna. Den totala tillförseln av vävnad och flytande kolhydrater i en vuxen (cirka 300 kcal) är klart otillräcklig för att säkerställa kroppens energibehov mellan måltiderna, så huvudförrådet och energikällan i människokroppen är triglycerider av fettvävnad.