glykolys

Glykolys (från grekiska. Glycys - söt och lysis - upplösning, sönderdelning) är en sekvens av enzymatiska reaktioner som leder till omvandling av glukos till pyruvat med samtidig bildning av ATP.

Under aeroba förhållanden penetrerar pyruvat i mitokondrier, där det oxideras fullständigt till CO.₂ och H₂A. Om syrehalten inte räcker, som det är fallet i en aktivt kontraherande muskel, omvandlas pyruvat till laktat.

Så, glykolys är inte bara det huvudsakliga sättet att använda glukos i cellerna utan också ett unikt sätt eftersom det kan använda syre om

den senare är tillgänglig (aeroba förhållanden), men kan även uppstå i frånvaro av syre (anaeroba förhållanden).

Anaerob glykolys är en komplex enzymatisk process för nedbrytning av glukos som förekommer i vävnader hos människor och djur utan syreförbrukning. Slutprodukten av glykolys är mjölksyra. ATP bildas under glykolys. Den totala glykolysekvationen kan representeras enligt följande:

Under anaeroba förhållanden är glykolys den enda energiförsörjande processen i ett djurs kropp. Det är tack vare glykolys att människokroppen och djuren kan utföra en viss period av ett antal fysiologiska funktioner vid syrebrist. I de fall där glykolys uppträder i närvaro av syre, talar de om aerob glykolys.

Sekvensen av anaeroba glykolysreaktioner, liksom deras mellanprodukter, har studerats väl. Glykolysprocessen katalyseras av elva enzymer, av vilka de flesta är isolerade i en homogen, klastisk eller högrenad form och vars egenskaper är ganska välkända. Observera att glykolys uppträder i cellens hyalo-plasma (cytosol).

Den första enzymatiska glykolysreaktionen är fosforylering, d.v.s. överföring av ortofosfatrester till glukos genom ATP. Reaktionen katalyseras av enzymet hexokinas:

Bildningen av glukos-6-fosfat i hexokinasreaktionen åtföljs av frisättningen av en betydande mängd av den fria energin i systemet och kan betraktas som en praktiskt irreversibel process.

Den viktigaste egenskapen hos hexokinas är dess inhibering med glukos-6-fosfat, d.v.s. sistnämnda tjänar både som en reaktionsprodukt och som en allosterisk inhibitor.

Enzymphexokinaset kan katalysera fosforyleringen av inte enbart D-glukos, men även andra hexoser, i synnerhet D-fruktos, D-mannos, etc. I levern, förutom hexokinas, finns ett enzym glukokinas, som katalyserar fosforyleringen av endast D-glukos. Detta enzym är frånvarande i muskelvävnaden (för detaljer, se kapitel 16).

Den andra reaktionen av glykolys är omvandlingen av glukos-6-fosfat genom verkan av enzymet glukos-6-fosfatisomeras till fruktos-6-fosfat:

Denna reaktion fortskrider lätt i båda riktningarna, och det kräver ingen koaktorer.

Den tredje reaktionen katalyseras av enzymet fosfofructokinas; det resulterande fruktos-6-fosfatet fosforyleras igen med den andra ATP-molekylen:

Denna reaktion är praktiskt taget irreversibel, analog med hexokinas, sker i närvaro av magnesiumjoner och är den mest långsamt pågående glykolysreaktionen. I själva verket bestämmer denna reaktion graden av glykolys som en helhet.

Fosfofructokinas är en av de allosteriska enzymerna. Det hämmas av ATP och stimuleras av AMP. Vid signifikanta värden av ATP / AMP-förhållandet inhiberas fosfofructokinasaktiviteten och glykolys saktar ner. Tvärtom, med en minskning av detta förhållande ökar intensiteten av glykolys. I den icke-arbetande muskeln är således aktiviteten av fosfofructokinas låg och koncentrationen av ATP är relativt hög. Under muskelarbetet är det en intensiv konsumtion av ATP och fosfofructokinasens aktivitet ökas, vilket leder till en ökning av glykolysprocessen.

Den fjärde glykolysreaktionen katalyseras av ett aldolasenzym. Under inverkan av detta enzym delas fruktos-1,6-bisfosfat i två fosfotrioser:

Denna reaktion är reversibel. Beroende på temperaturen är jämvikten etablerad på en annan nivå. Med en temperaturökning ökar reaktionen mot en större bildning av triosfosfater (dihydroxiacetonfosfat och glyceraldehyd-3-fosfat).

Den femte reaktionen är triosfosfatisomeriseringsreaktionen. Det katalyseras av enzymet triosfosfatisomeras:

Equilibrium av denna isomerasreaktion skiftas mot dihydroxiacetonetfosfatet: 95% dihydroxiacetonfosfat och ca 5% glyceraldehyd-3-fosfat. I de efterföljande glykolysreaktionerna kan endast en av de två triosfosfater som bildas inkluderas direkt, nämligen glyceraldehyd-3-fosfat. Som ett resultat, då aldehydformen av fosfortrios omvandlas ytterligare, omvandlas di-hydroxi-acetonfosfat till glyceraldehyd-3-fosfat.

Bildandet av glyceraldehyd-3-fosfat som det var färdigt det första steget av glykolys. Det andra steget är det svåraste och viktigaste. Det involverar en redoxreaktion (glykolytisk oxidationsreaktion), i kombination med substratfosforylering, under vilken ATP bildas.

Som ett resultat av den sjätte reaktionen av glyceraldehyd-3-fosfat i närvaro av enzymet glyceraldehydfosfatdehydrogenas utsätts koenzymet NAD och oorganiskt fosfat för en särskild oxidering med bildandet av 1,3-bisfosfogly-syra och den reducerade formen av NAD (NADH). Denna reaktion blockeras av jod eller bromacetat, fortsätter i flera steg:

1,3-bifosfoglycerat är en högenergiförening (hög energibindning konventionellt märkt "tilde"

). Verkningsmekanismen för glyceraldehydfosfatdehydrogenas är som följer: i närvaro av oorganiskt fosfat verkar NAD + som en acceptor av väte, som klyvs från glyceraldehyd-3-fosfat. I processen med bildning av NADH binds glyceraldehyd-3-fosfat till enzymmolekylen på bekostnad av SH-grupperna i den senare. Den bildade bindningen är rik på energi, men den är ömtålig och splittras under inverkan av oorganiskt fosfat, med bildandet av 1,3-bisfosfoglycerinsyra.

Den sjunde reaktionen katalyseras av fosfoglyceratkinas, medan energirig fosfatrest (fosfatgrupp i position 1) överförs till ADP med bildandet av ATP och 3-fosfoglycerolsyra (3-fosfoglycerat):

På grund av verkan av två enzymer (glyceraldehosphat-dehydrogenas och fosfoglyceratkinas) lagras således den energi som frigörs under oxidationen av aldehydgruppen av glyceraldehyd-3-fosfat till karboxylgruppen i form av ATP-energi. I motsats till oxidativ fosforylering kallas bildandet av ATP från högenergiblandningar substratfosforylering.

Den åttonde reaktionen åtföljs av intramolekylär överföring av den återstående fosfatgruppen och 3-fosfoglycerinsyra omvandlas till 2-fosfoglycerinsyra (2-fosfoglycerat).

Reaktionen är lätt reversibel, fortsätter i närvaro av Mg2 + joner. Kofaktorn för enzymet är också en 2,3-bisfosfogly-syra på samma sätt som i fosfoglukomutasreaktionen, glukos-1,6-bisfosfat spelar rollen som en koaktor:

Den nionde reaktionen katalyseras av enzymet enolas med 2-fosfoglycerinsyra som ett resultat av att vattenmolekylen delas in i fosfonolpyruvsyra (fosfoenolpyruvat) och fosfatbindningen i position 2 blir hög energi:

Enolas aktiveras av divalenta katjoner Mg 2+ eller Mn 2+ och hämmas av fluorid.

Den tionde reaktionen karakteriseras genom brytning av högenergibundet och överföring av fosfatresten från fosfoenolpyruvat till ADP (substratfosforylering). Katalyserad av enzymet pyruvatkinas:

Virkningen av pyruvatkinas kräver Mg2 + joner, såväl som monovalenta alkalimetallkatjoner (K + eller andra). Inuti cellen är reaktionen praktiskt taget irreversibel.

Som ett resultat av den elfte reaktionen reduceras pyruvsyra och mjölksyra bildas. Reaktionen fortskrider med deltagandet av enzymet laktatdehydrogenas och koenzym NADH, som bildas i den sjätte reaktionen:

Sekvensen av reaktionerna som fortskrider vid glykolys presenteras i fig. 10,3.

Fig. 10,3. Sekvensen av glykolysreaktioner.

1-hexokinas; 2 - fosfoglucoisom-tider; 3-fosfofructokinas; 4 - aldo-lase; 5-triosfosfatisomeras; 6 - glyceraldehydfosfatdehydrogenas; 7-fosfoglyceratkinas; 8 - fosfoglyceromutas; 9-enolas; 10 - pyruvat-Naza; 11 - laktatdehydrogenas.

Pyruvatreduceringsreaktionen fullbordar den inre redoxglykolyscykeln. NAD + spelar rollen som en mellanliggande bärare av väte från glyceraldehyd-3-fosfat (6: e reaktion) till pyruvsyra (11: e reaktion), medan den regenererar sig och igen kan delta i en cyklisk process som kallas glykolytisk oxidation.

Den biologiska betydelsen av glykolysprocessen är främst i bildandet av energirika fosforföreningar. I de tidiga stadierna av glykolys expanderas 2 ATP-molekyler (hexokinas och fosf-fruktkininkinasreaktioner). På efterföljande 4 molekyler av ATP (fosfoglyceratkinas och pyruvatkinasreaktioner) bildas. Sålunda är energieffektiviteten hos glykolys under anaeroba betingelser 2 ATP-molekyler per glukosmolekyl.

Som noterat är huvudreaktionen som begränsar graden av glykolys fosfofructokinas. Den andra reaktionen, den hastighetsbegränsande och reglerande glykolysen är hexokinasreaktionen. Dessutom kontrolleras glykolys också av LDH och dess isoenzymer.

I vävnader med aerob metabolism (vävnader i hjärta, njurar etc.) dominerar LDH-isoenzymerna.₁ och LDH₂ (se kapitel 4). Dessa isoenzymer hämmas av till och med små koncentrationer av pyruvat, vilket förhindrar bildningen av mjölksyra och bidrar till en mer fullständig oxidation av pyruvat (mer exakt acetyl CoA) i trikarboxylsyracykeln.

I mänskliga vävnader, som i stor utsträckning använder glykolysenergi (till exempel skelettmuskulatur) är de viktigaste isoenzymerna LDH₅ och LDH₄. LDH-aktivitet₅ maximalt vid de koncentrationer av pyruvat som hämmar LDH₁. Övervägande av LDH-isoenzymer₄ och LDH₅ orsakar intensiv anaerob glykolys med snabb omvandling av pyruvat till mjölksyra.

Som noterat kallas processen för anaerob nedbrytning av glykogen glykogenolys. Inblandning av glykogen D-glukosenheter i processen med glykolys sker med deltagande av 2 enzymer - fosforylas a och fosfoglukosmutas. Glukos-6-fosfatet bildat som ett resultat av fosfoglukomutasreaktionen kan inkluderas i glykolysprocessen. Efter bildandet av glukos-6-fosfat sammanfaller ytterligare vägar av glykolys och glykogenolys fullständigt:

I processen med glykogenolys ackumuleras inte två, men tre ATP-molekyler i form av högenergiblandningar (ATP spenderas inte på bildning av glukos-6-fosfat). Det verkar som om energieffektiviteten hos glykogenolys verkar vara något högre än glykolysprocessen, men denna effektivitet uppnås endast i närvaro av aktivt fosforylas a. Man bör komma ihåg att ATP konsumeras i processen med aktivering av fosforolylas b (se fig 10.2).

biologi

Glykolys (Grekos. Glykos - söt, lysisuppdelning) är det första steget av cellulär andning, vilket är en sekvens av reaktioner under vilka en glukosmolekyl (C₆H₁₂O₆) splittras i två molekyler pyruvsyra (C₃H₄O₃). Reaktionerna fortsätter i cytoplasman utan syreintag, men med deltagande av enzymer. I pyruvat är kolatomer i en mer oxiderad form, eftersom fyra väteatomer delas upp och återställer en annan förening (NAD till NAD · H₂).

Total glykolysreaktion

Det rena utbytet av energi som lagras i ATP är bara två molekyler, vilket indikerar den låga effektiviteten i detta stadium av cellulär andning. Det mesta av glukosenergin kvarstår i pyruvsyra och lagras i NAD · H₂. Under aerob andning används denna energi sedan för att producera huvudmängden av ATP-molekyler.

Eftersom glukos förlorar fyra väteatomer under glykolys oxideras den. Väteacceptorer är nikotinamidadenindinukleotidmolekyler (NAD +).

Glukos bryts inte omedelbart ned till pyruvat, men genom en serie på varandra följande reaktioner. Totalt kan de presenteras i tre steg:

Glukos fosforyleras av fosfatgrupperna av ATP och omvandlas till fruktos-1,6-bisfosfat. Det använder två ATP-molekyler som blir ADP.

Fructos-1,6-bifosfat delas upp i två fosforylerade tre-kolsocker.

Dessa sockerarter omvandlas till pyruvsyra. I detta fall syntetiseras fyra ATP-molekyler och väte tillsätts till två NAD-molekyler.

Cirka nio enzymer som utgör transportören är inblandade i glykolys. Som framgår av schemat fortsätter glykolys i tio steg.

Med ytterligare oxidation av pyruvsyra i mitokondrier används den energi som lagras i NAD · H.₂.

I utvecklingsprocessen är glykolys det första sättet att få ATP. I vår tid är det karakteristiskt för både prokaryoter och eukaryoter som en av stadierna av cellulär andning.

Man bör komma ihåg att i glykos är glykolys inte det enda sättet att oxidera glukos.

6 skäl att inte äta socker och vad det bryter ner i kroppen

Glad att hälsa på dig, min trofasta abonnenter! Jag föreslår att du diskuterar ett komplext men mycket viktigt ämne: vad bryter sockret i kroppen? Låt oss vara ärliga: alla älskar att äta söta. Men få människor föreställer sig risken för socker, och hur dess konsumtion kan hamna för organismen.

Socker är ett vitt gift. Är detta sant?

Till att börja med är socker en av de mest sålda livsmedel i världen. Det är svårt att inte hålla med det här. Bevis det, för i var och en har du socker?

Det är nödvändigt för tillagning av bakverk, desserter, sylt, marinader. Vi förnekar inte oss en sked socker till te eller kaffe. Att säga att denna produkt är helt hälsofarlig är det omöjligt. Denna produkt är nödvändig för kroppen att:

förbättra hjärnans aktivitet
förhindra blodproppar i blodkärlen;
stimulera leverns och miltens funktioner
normalisering av blodcirkulationen i hjärnan och ryggmärgen;
ökad aptit och humör.

En man utan socker kan inte vara hälsosam, definitivt. Som ett resultat av brist på sötsaker, minne kommer uppmärksamheten att försämras, en person kommer inte att kunna tänka snabbt, fokusera hans uppmärksamhet på någonting.

Det är inte förgäves att skolbarn och studenter på morgonen, innan de studerar eller undersöker, rekommenderas att dricka en kopp söt te eller äta choklad. Vårt blod är särskilt i behov av socker.

Men förutom användbara egenskaper kan socker medföra och skada kroppen:

viktökning
ökade blodglukosnivåer;
last på bukspottkörteln;
hjärtproblem
hudsjukdomar;
tandförfall.

Naturligtvis pratar vi inte om rent socker, men om produkter med innehåll. Under dagen kan vi äta harmlös yoghurt, havregrynkakor eller ett äpple.

Visste du att enligt Världshälsoorganisationen är daglig sockersjuka för kvinnor 25 gram och för män 37?

Till exempel innehåller ett äpple redan 10 gram socker. Och om du drack ett glas söt läsk - detta övergår redan ditt dagliga krav.

Så, återkommer till frågan om socker är gift, kan du svara på vad som händer om det överstiger normen. Sött vi behöver, men i rimliga kvantiteter.

Vad händer med socker i kroppen?

Du har förmodligen inte ett blodprov för socker mer än en gång, och därför vet du att dess nivå måste vara stabil. För att förstå hur det fungerar, föreslår jag att överväga vad sockret är i allmänhet och vad händer med det när det kommer in i vår kropp.

Industriellt socker, det vi använder för kulinariska ändamål, är faktiskt sackaros, ett kolhydrat som tillverkas av betor eller sockerrör.

Sackaros består av glukos och fruktos. Sackaros delas upp i glukos och fruktos inte bara i kroppen, utan redan i munnen, så snart vi konsumerar mat. Splitting sker under inverkan av spyt enzym.

Och bara då absorberas alla ämnen i blodet. Glukos ger energi reserver av kroppen. Även när intaget sackaros i kroppen börjar bildandet av hormoninsulin.

Det påverkar i sin tur bildandet av glykogen från den återstående glukosen, som tjänar som en viss mängd energi.

Och nu, föreställ dig att en person äter mycket söt. En del av den resulterande glukosspjälkningen går för att slösa den nödvändiga energin.

Resten börjar behandlas med insulin. Men eftersom det finns mycket glukos har insulin inte tid att arbeta och ökar dess intensitet.

Och det här är en stor belastning på bukspottkörteln. Med tiden är körtelcellerna utarmade och kan helt enkelt inte producera tillräckligt med insulin. Detta kallas diabetes.

En annan fara för älsklingens älskling ligger i det faktum att i överlevnaden omvandlas överskott av glukos till fettsyror och glycerin som deponeras i fett. På enkelt språk börjar en person att återhämta sig, eftersom hans kropp inte har tid att använda feta reserver och helt enkelt lägger dem åt sidan.

Hur man använder socker för hälsa?

Som jag redan har sagt behöver kroppen sackaros, men det är nödvändigt att använda den här produkten korrekt och klokt. När allt kommer omkring kan överdriven kärlek till desserter och bakverk leda till fetma, diabetes, problem med mage och hjärta.

Detta och övervikt, som omedelbart lägger ålder för en person, vilket gör sitt utseende osunt. Därför är det viktigt att lära sig att kontrollera nivån på söta matvanor som ätits.

begränsa och avlägsna företrädesvis socker i ren form från kosten.
ät sackaros i sin naturliga form: frukt, bär, honung, torkade frukter, nötter, grönsaker;
när du lagar efterrätt eller bakning, minska mängden socker som ges i receptet flera gånger och använd bättre honung, kokos eller brunt socker, sirap baserat på agave, lönn, naturligt stevia-extrakt;
ät ett gott på morgonen;
om du dricker te med godis eller kakor ska drycken vara salig.

Dessutom behöver du flytta mer och dricka mer rent vatten så att överflödiga kolhydrater elimineras från kroppen. Om du verkligen vill äta en bit tårta, äta torkade aprikoser eller nötter.

Och så att kroppen inte känner en brist på glukos och fruktos, drick spirulina och chlorella. Dessa två alger avlägsnar märkbart craving för sötsaker. Vad det är kommer jag att berätta i följande artiklar.

Också uppmärksamma typen av produkt. I en värld som bara inte används som råmaterial för sackaros! Och betor, vass och björksoppa, och även lönnsoppa!

Vi använder betor raffinerat socker. I tidigare artiklar har jag redan berättat hur raffinering är farlig, varför det är bättre att vägra sådana produkter. Låt mig påminna dig om: raffinering är processen att rengöra en produkt genom exponering för kemikalier som bensin.

Vilket socker är friskare: betor eller sockerrör? Absolut omöjligt att säga, allt beror på produktens kvalitet. Reed vi har är mycket dyrare, men det beror på att det importeras från utlandet.

Jag rekommenderar att man köper en råvara (även sockerrör, betor). Det kan erkännas av dess bruna eller gula färg. Det ser inte bra ut, men det finns många användbara egenskaper och värdefulla mineraler i det!

Det är alla mina kära abonnenter! Jag skulle vara glad om den här artikeln är till nytta för dig och hjälper åtminstone ett steg närmare en hälsosam livsstil. Läs med fördel, berätta för dina vänner, men jag säger inte farväl till dig och snart kommer jag att berätta något annat intressant!

Sugar. Splitting av glukos. energi

L, K. STAROSELTSEVA, doktor i biologiska vetenskaper

Så snart de inte kallar socker nu: den vita fienden, det söta giftet och de tomma kalorierna. Varför är denna livsmedelsprodukt så tunga anklagelser? För att svara på denna fråga, låt oss överväga vad sockret är och vilken väg det tar när det kommer in i kroppen.

Socker produceras, som det är känt, från sockerbetor eller sockerrör. Under processen för bearbetning bildas sackaros; Med kemisk sammansättning klassificeras den som en kolhydratdisackarid bestående av glukos och fruktos. Sackaros innehåller varken vitaminer, mineralsalter eller andra biologiskt aktiva substanser som finns i nästan alla andra livsmedel av vegetabiliskt och animaliskt ursprung.

Men det betyder inte att socker har några fördelar. Glukos är nödvändig för näring av hjärnvävnad, lever, muskler. För att dessa och andra organ ska kunna levereras tillräckligt med glukos måste dess innehåll i blodet vara konstant: 3,4-5,5 mmol / liter eller 60-90 viktprocent.

Socker är uppdelad i glukos och fruktos redan i munnen med verkan av salivsalter. Genom uevxs.-: "mucosal cells of the hyulost" 1 mouth. och sedan tunntarmen gg -: - :: - g: =.: - ■: absorberad i blodet. Slutet

: a_. ': its = •: ■:;>' stiger, och detta tjänar som en signal

utsöndring av insulin - hormon

g, korrekt körtel.

Insulin stimulerar aktiviteten av enzymet glukokinas, närvaron av

.-: -_ = I leverns celler och befordrande /

/ -union till molekylerna av glukosfosor. eftersom det bara är i denna (fosforylerade) form att glukos kan brytas upp här, i levern, till slutprodukten av ämnesomsättningen, samtidigt som energi släpps. Påminnelse, förresten, i samband med att utbyta 100 gram socker i kroppen, släpps 374 kilokalorier.

Men inte all glukos går omedelbart för att täcka energibehov. Under inverkan av insulin omvandlas en del av glukosen till glykogen, vilken deponeras huvudsakligen i levern. Detta är reserven som används av kroppen för att upprätthålla en konstant koncentration av glukos i blodet och därigenom att förse den med organ och vävnader.

De som äter mycket godis, hyperglykemi inträffar, det vill säga hög blodsocker, vilket medför en ökad utsöndring av insulin för att utnyttja denna glukos. Som ett resultat av detta arbetar de insulinproducerande beta-cellerna i Langerhans pankreatiska öar med överbelastning. Och när de är utarmade och börjar producera mindre insulin störs processerna för transformation och splittring av glukos. Och detta kan leda till utvecklingen av diabetes.

En annan lika allvarlig fara hotar den söta tand. I processen för uppdelning och vidare omvandling av glukos i levern bildas fettsyror och glycerin. Fettsyror (vissa av dem är i form av triglycerider, och vissa i fri form) utsöndras i blodet och transporteras till depå av fettvävnad, till exempel i den subkutana fettvävnaden och deponeras där. Med ett alltför stort intag av socker i kroppen kan fettinnehållet i blodet (hyperlipidemi) öka, och det är mer deponerat i fettdeponerna. Fetma utvecklas oundvikligt. Eftersom både hyperglykemi och hyperlipidemi är förhållanden som vanligtvis är relaterade, går diabetes och fetma ofta hand i hand. Och det är inte en chans att överviktiga personer med diabetes blir sjukare oftare än de med normal kroppsvikt.

Förbrukning av överskott av socker bryter mot metabolismen av alla ämnen i kroppen, inklusive proteiner. När hyperglykemi undertrycker utsöndringen av bukspottkörtelns hormon - glukogon, och under dess bristfel, är det ett fel i nedbrytningen av proteiner till aminosyror. Överträdelse av protein- och kolhydratmetabolism i kombination med störningen i den ökarens apparats funktioner försvagar kroppens försvar. Detta bekräftas av kliniska observationer som indikerar en minskning av immuniteten hos patienter med diabetes mellitus.

Du bör inte bli involverad i söt också, eftersom i munnenhålan blir socker en gynnsam miljö för den vitala aktiviteten hos bakterier som förstör tandemaljen och orsakar tandförfall.

Hur mycket socker kan du äta för att undvika att skada kroppen? Som rekommenderas av specialister från Institutet för näring av Akademin för medicinska vetenskaper i Sovjetunionen, högst 50-70 gram per dag, inklusive socker i sötsaker, konfekt och söta rätter. För äldre personer minskar denna hastighet till 30-50 gram. Och de som är benägna att vara överviktiga borde inte äta socker alls. När allt kommer omkring bildas glukos i kroppen inte bara från sackaros, men också från aminosyror, stärkelse och fetter. Så bristen på socker i kosten med en fullbalanserad diet är inte farlig, men dess överskott hotar att katastrof.

Effekten av enzymer vid nedbrytning av sockerarter

De enzymer som är ansvariga för nedbrytningen av sockermolekyler i matsmältningssystemet i vår kropp är stora. Varje organ eller hålighet i matsmältningskanalen har sin egen uppsättning sådana enzymer. Varför inte göra någon universell? Och är det så?

Orsaker till mångfalden av enzymer

Det finns flera orsaker till en sådan mängd enzymer som bryter ner sockerarter. De viktigaste är följande:

1. En mängd olika sockerarter i naturen.

Faktum är att även de minsta elementära sockermolekylerna består av ett ganska stort antal atomer. Det ändrar bara en liten plats, eftersom socker dramatiskt ändrar sina egenskaper. Och varje växt har sin egen specifika typ av dessa ämnen. Och för varje kroppsform behöver man ha sitt eget enzym.

2. En mängd olika föreningar av små molekyler till stora.

Även samma molekyler av sockerarter, som skiljer sig olika i kedjor, bildar olika polysackarider. Stärkelse och glykogen är till exempel stora kedjor av glukosmolekyler, men de bryts ner genom enzymens verkan på olika sätt.

3. Skillnader i form av socker som passerar genom olika organ.

Om socker kommer in i munhålan i form av mycket långa kedjor av samma stärkelse eller glykogen, är det fortfarande i tarmarna endast små molekyler som behöver sin egen inställning. Och som en följd av en lång historisk vana att konsumera en stor mängd växtfoder har vår kropp lärt sig att producera en mängd enzymer för att bryta ner de flesta sockerarter.

Banan av sockerarter i kroppen

Initialt börjar sockerarterna en gång i kroppen att behandlas av enzymet saliv - salivamylas fortfarande i munnen. Här är de långa och oförstörliga kedjor av många enskilda molekyler. Effekterna av enzymer i munhålan förstör gradvis sambandet mellan dem alla. Som ett resultat avbrott en stor molekyl gradvis ned i dess beståndsdelar.

Magen har också sin egen magsamylas, vilket indikerar att processen med att separera sockerkedjor fortsätter här. Den enda sådana polysackariden som inte smälts alls av kroppen och inte är mottaglig för enzymens verkan är cellulosa. Den passerar genom matsmältningskanalen, spelar en viktig roll för att upprätthålla tarmtonen. Men termiter i tarmarna är bakterier som har egna enzymer för att smälta cellulosa. Effekten av enzymer gör att dessa insekter kan äta bra gammalt trä och olika växtrester.

Men redan i tarmarna i socker får i form av separata små molekyler sackaros, maltos och laktos. Dessa sockerarter består av två elementära molekyler. Maltos, till exempel - från två glukosmolekyler och sackaros - från glukos och fruktos. Och på dessa dubbelmolekyler i tunntarmen börjar speciella enzymer som heter själva sockret - maltas, laktas, sukras - börjar träda i kraft.

Och redan de minsta, enkla molekylerna absorberas fritt av tarmarna, går in i blodet och transporteras till alla celler i kroppen, där energi genereras av dem för varje process. Som ett resultat kan kroppen inte i princip hantera något slags matsmältningsenzym för alla sockerarter, men en stor del av dem gör det möjligt att effektivt bearbeta det mesta av maten.

31. Glykolys
kallas en följd av reaktioner, som ett resultat av vilka:

a). stärkelse och
glykogen bryts ner till glukos;

b). glukos
delas i två molekyler pyruvsyra (PVC);

c). glukos
delas upp i två molekyler mjölksyra;

g). glukos
delas upp i koldioxid och vatten.

32. Glykolysreaktioner
inträffar:

a). i matrisen
mitokondrier under aeroba förhållanden;

b). på crista mitokondrier
under aeroba förhållanden;

c). i lysosomer
under anaeroba förhållanden

g). i lysosomer
under aeroba betingelser.

33. Netto ATP-utbyte i
glykolysreaktioner i splittringen av en glukosmolekyl är i
molekyler:

34. När aerob andning PVK
(produkten av splittring av glukos) oxideras till:

a). Koldioxid och vatten;

b) etylalkohol och
koldioxid;

c) mjölksyra och kolsyra
gas;

g) Mjölksyra och
koldioxid eller till etylalkohol och koldioxid.

35. När anaerob andning
PVK blir till:

a) koldioxid och vatten;

b) etylalkohol och
koldioxid;

c) mjölksyra och
koldioxid;

g). mjölksyra och
koldioxid eller etylalkohol och koldioxid.

36. Reaktionscykel
trikarboxylsyror (Krebs-cykeln). flöde i cellen:

a). I den mitokondriella matrisen
under aeroba förhållanden;

b). På mitokondrierens krista
under aeroba förhållanden;

c). I lysosomer
anaeroba förhållanden;

d) i lysosomer med aerob
villkor.

37. Antal ATP,
bildad i en cykel; trikarboxylsyror i oxidationen av en enda molekyl
glukos är i molekyler:

38. Respiratoriska enzymer
kedjor som säkerställer oxidativa fosforyleringsreaktioner,
finns:

b) i den mitokondriska matrisen;

c) på det yttre membranet
mitokondrier;

d) på inre kristen
mitokondriellt membran.

39. Mängden ATP,
bildas på andningsorganens andningskedja under oxidationen av en enda molekyl
glukos är i molekyler:

40. Den totala mängden ATP,
bildas under aerob andning som ett resultat av fullständig oxidation av en
glukosmolekyl är i molekyler:

Glykogen: utbildning, återhämtning, delning, funktion

Glykogen är en reservkolhydrat av djur, som består av en stor mängd glukosrester. Tillförseln av glykogen gör att du snabbt kan fylla bristen på glukos i blodet, så fort nivån minskar, glykogenklyftan och fri glukos kommer in i blodet. Hos människor lagras glukos huvudsakligen som glykogen. Det är inte lönsamt för celler att lagra individuella glukosmolekyler, eftersom detta skulle öka det osmotiska trycket inuti cellen avsevärt. I sin struktur liknar glykogen stärkelse, det vill säga en polysackarid, som i huvudsak lagras av växter. Stärkelse består också av glukosrester kopplade till varandra, men det finns många fler grenar i glykogenmolekyler. Högkvalitativ reaktion på glykogen - reaktionen med jod - ger en brun färg, till skillnad från jodreaktionen med stärkelse, vilket gör att du kan få en lila färg.

Reglering av glykogenproduktion

Bildandet och nedbrytningen av glykogen reglerar flera hormoner, nämligen:

1) insulin
2) glukagon
3) adrenalin

Bildandet av glykogen inträffar efter koncentrationen av glukos i blodet stiger: Om det finns mycket glukos måste det lagras för framtiden. Upptaget av glukos av celler regleras huvudsakligen av två hormonantagonister, det vill säga hormoner med motsatt effekt: insulin och glukagon. Båda hormonen utsöndras av bukspottkörtelceller.

Observera: orden "glukagon" och "glykogen" är mycket lika, men glukagon är ett hormon och glykogen är en extra polysackarid.

Insulin syntetiseras om det finns mycket glukos i blodet. Det händer vanligtvis efter att en person har ätit, särskilt om maten är kolhydratrik mat (till exempel om du äter mjöl eller söt mat). Alla kolhydrater som ingår i maten bryts ner till monosackarider och absorberas redan i denna form genom tarmväggen in i blodet. Följaktligen stiger glukosnivån.

När cellreceptorer svarar på insulin absorberar cellerna glukos från blodet och dess nivå minskar igen. Förresten, det är därför diabetes - insulinbrist är figurativt kallad "hunger bland överflöd", för i blodet efter att ha ätit mat som är rik på kolhydrater uppträder mycket socker, men utan insulin kan celler inte absorbera det. En del av glukoscellerna används för energi, och de återstående omvandlas till fett. Leverceller använder absorberad glukos för att syntetisera glykogen. Om det finns liten glukos i blodet uppstår omvänd process: bukspottkörteln utsöndrar hormonet glukagon och levern celler börjar bryta ner glykogen, släppa glukos i blodet eller syntetisera glukos igen från enklare molekyler som mjölksyra.

Adrenalin leder också till nedbrytning av glykogen, eftersom hela verkan av detta hormon syftar till att mobilisera kroppen och förbereda den för "hit eller run" -reaktionen. Och för detta är det nödvändigt att koncentrationen av glukos blir högre. Då kan musklerna använda det för energi.

Således leder upptagningen av mat till frisättningen av hormoninsulinet i blodet och syntesen av glykogen och svält leder till frisättningen av hormonet glukagon och nedbrytningen av glykogen. Utlösningen av adrenalin, som uppstår i stressiga situationer, leder också till nedbrytning av glykogen.

Vad syntetiseras glykogen från?

Glukos-6-fosfat tjänar som ett substrat för syntesen av glykogen eller glykogenogenes, som det annars kallas. Detta är en molekyl som erhålles från glukos efter att ha fäst en fosforsyrarest till den sjätte kolatomen. Glukos, som bildar glukos-6-fosfat, går in i levern från blodet och in i blodet från tarmen.

Ett annat alternativ är möjligt: glukos kan syntetiseras från enklare prekursorer (mjölksyra). I det här fallet går glukos från blodet till exempel i musklerna, där det delas in i mjölksyra med utsläpp av energi, och sedan transporteras den ackumulerade mjölksyran till levern, och levercellerna syntetiserar glukos därifrån. Då kan denna glukos omvandlas till glukos-6-fosfot och vidare på basis av den för att syntetisera glykogen.

Steg av glykogenbildning

Så, vad händer i processen med glykogensyntes från glukos?

1. Glukos efter tillsats av fosforsyraåterbliven blir glukos-6-fosfat. Detta beror på enzymet hexokinas. Detta enzym har flera olika former. Hexokinas i musklerna är något annorlunda än hexokinas i levern. Formen av detta enzym, som är närvarande i levern, är sämre förknippad med glukos, och produkten som bildas under reaktionen inhiberar inte reaktionen. På grund av detta kan levercellerna bara absorbera glukos när det finns mycket, och jag kan omedelbart vända mycket substrat till glukos-6-fosfat, även om jag inte har tid att bearbeta den.

2. Enzymet fosfoglukomutas katalyserar omvandlingen av glukos-6-fosfat till dess isomer, glukos-1-fosfat.

3. Det resulterande glukos-1-fosfatet kombineras därefter med uridintrifosfat, vilket bildar UDP-glukos. Denna process katalyseras av enzymet UDP-glukospyrofosforylas. Denna reaktion kan inte fortsätta i motsatt riktning, det vill säga är irreversibel under de betingelser som finns närvarande i cellen.

4. Enzymglykogensyntaset överför återstoden av glukos till den framväxande glykogenmolekylen.

5. Det glykogen-fermenterande enzymet lägger till grenpunkter, vilket skapar nya "grenar" på glykogenmolekylen. Senare i slutet av denna gren tillsätts nya glukosrester med användning av glykogensyntas.

Var lagras glykogen efter bildning?

Glykogen är en extra polysackarid som är nödvändig för livet, och den lagras i form av små granuler som finns i cytoplasman hos vissa celler.

Glykogen förvarar följande organ:

1. Lever. Glykogen är ganska riklig i levern, och det är det enda organet som använder glykogen butiker för att reglera koncentrationen av socker i blodet. Upp till 5-6% kan vara glykogen från leverns massa, vilket ungefär motsvarar 100-120 gram.

2. Muskler. I musklerna är glykogenbutikerna mindre i procent (upp till 1%), men totalt kan de överstiga all glykogen lagrad i levern. Muskler avger inte glukosen som bildades efter nedbrytningen av glykogen i blodet, de använder den endast för sina egna behov.

3. Njurar. De fann en liten mängd glykogen. Ännu mindre kvantiteter hittades i glialceller och i leukocyter, det vill säga vita blodkroppar.

Hur länge lagras glykogenbutikerna?

I processen med vital organisms aktivitet syntetiseras glykogen ganska ofta, nästan varje gång efter en måltid. Kroppen är inte meningsfull att lagra stora mängder glykogen, eftersom dess huvudsakliga funktion inte ska fungera som näringsdonor så länge som möjligt, men för att reglera mängden socker i blodet. Glykogen butiker varar i ca 12 timmar.

För jämförelse lagrade fetter:

- För det första har de vanligtvis en mycket större massa än massan av lagrad glykogen,
- För det andra kan de räcka för en månad av existens.

Dessutom är det värt att notera att människokroppen kan omvandla kolhydrater till fetter, men inte vice versa, det vill säga det lagrade fettet kan inte omvandlas till glykogen, det kan bara användas direkt för energi. Men för att bryta ner glykogen till glukos, förstör sedan glukosen i sig och använd den resulterande produkten för syntes av fetter, människokroppen är ganska skicklig.

Aerob och anaerob glykolys. Vad är deras roll i människokroppens liv?

För att förstå vad glykolys är, måste man hänvisa till grekisk terminologi, eftersom denna term kommer från grekiska ord: glykos - söt och lysis - splittring. Navnet glukos kommer från ordet Glycos. Sålunda hänvisar denna term till processen med glukosmättnad med syre, som ett resultat av vilket en molekyl av den söta substansen bryts ned i två pyrodruvsyra-mikropartiklar. Glykolys är en biokemisk reaktion som sker i levande celler och syftar till att dela upp glukos. Det finns tre alternativ för sönderdelning av glukos, och aerob glykolys är en av dem.

Denna process består av ett antal intermediära kemiska reaktioner, följt av utsläpp av energi. Detta är huvudkärnan i glykolys. Den frigjorda energin spenderas på en levande organisms allmänna vitala aktivitet. Den allmänna formeln för uppdelning av glukos är enligt följande:

Glukos + 2NAD + + 2ADF + 2Pi → 2 pyruvat + 2 NADH + 2H + + 2ATF + 2H2O

Aerob oxidation av glukos med den efterföljande splittringen av sin sex-kolmolekyl utförs genom 10 intermediära reaktioner. De första 5 reaktionerna kombinerar preparatets förberedande fas, och efterföljande reaktioner syftar till bildandet av ATP. Under reaktioner bildas stereoskopiska isomerer av sockerarter och deras derivat. Den huvudsakliga ackumuleringen av energi i celler sker i den andra fasen, förknippad med bildandet av ATP.

Steg av oxidativ glykolys. Fas 1

I aerob glykolys finns det två faser.

Den första fasen är förberedande. Därigenom reagerar glukos med 2 ATP-molekyler. Denna fas består av 5 på varandra följande etapper av biokemiska reaktioner.

Första etappen. Glukosfosforylering

Fosforylering, det vill säga processen för överföring av rester av fosforsyra i de första och efterföljande reaktionerna utförs av molekylerna av anhydridfosforsyra.

I det första steget överförs fosforsyraresterna från molekylerna av ett adiphosphat till den molekylära strukturen av glukos. Under processen erhålles glukos-6-fosfat. Hexokinas fungerar som en katalysator som accelererar processen med hjälp av magnesiumjoner som fungerar som en kofaktor. Magnesiumjoner är inblandade i andra glykolysreaktioner.

Andra etappen. Bildning av glukos-6-fosfatisomer

Vid 2-stegs isomerisering av glukos-6-fosfat till fruktos-6-fosfat.

Isomerisering är bildandet av substanser av lika vikt, kompositionen av kemiska element, men med olika egenskaper på grund av det olika arrangemanget av atomer i molekylen. Isomerisering av ämnen utförs under påverkan av yttre förhållanden: tryck, temperatur, katalysatorer.

I detta fall utförs förfarandet under verkan av en fosfoglukos-isomeraskatalysator med deltagande av Mg + -joner.

Tredje steget. Fosforylering av fruktos-6-fosfat

Vid detta stadium är fosforylgruppen bunden av ATP. Processen utförs med deltagande av enzymet fosfofructokinas-1. Detta enzym är endast avsett för deltagande i hydrolys. Som ett resultat av reaktionen erhålles fruktos-1,6-bisfosfat och nukleotidadhesintripfosfatet.

ATP är ett adezintrifosfat, en unik energikälla i en levande organism. Det är en ganska komplicerad och besvärlig molekyl bestående av kolväte-, hydroxylgrupper, kväve- och fosforsyragrupper med en fri bindning, sammansatt i flera cykliska och linjära strukturer. Utsläppen av energi sker som ett resultat av interaktionen mellan fosforsyrarester med vatten. ATP-hydrolys åtföljs av bildandet av fosforsyra och frisättningen av 40-60 joules energi, som kroppen spenderar på sina försörjningsformer.

Men innan fosforylering av glukos bör ske på bekostnad av adesintrifosfatmolekylen, det vill säga överföring av fosforsyrarest till glukos.

Fjärde steget. Disintegration av fruktos-1,6-difosfat

I den fjärde reaktionen bryts fruktos-1,6-difosfat i två nya ämnen.

Dioxiacetonfosfat,
Glyceraldaldehyd-3-fosfat.

I denna kemiska process fungerar aldolas, ett enzym som är involverat i energimetabolism och nödvändigt vid diagnos av ett antal sjukdomar, som en katalysator.

5: e steget. Bildning av triosfosfatisomerer

Slutligen är den sista processen isomeriseringen av triosfosfater.

Glycerald-3-fosfat fortsätter att delta i processen med aerob hydrolys. Och den andra komponenten, dioxiacetonfosfat, med deltagande av enzymtriosfosfatisomeras, omvandlas till glyceraldehyd-3-fosfat. Men denna omvandling är reversibel.

Fas 2. Syntes av adesintrifosfat

I denna fas av glykolys ackumuleras biokemisk energi som ATP. Adesintrifosfat bildas från adesindifosfat på grund av fosforylering. Och också bildade NADH.

Förkortningen NADH har ett mycket komplicerat och svårt att komma ihåg för en icke-specialiserad tolkning - Nikotinamidadenindinukleotid. NADH är ett koenzym, en icke-proteinförening som är involverad i en levande cells kemiska processer. Den finns i två former:

oxideras (NAD +, NADox);
återställd (NADH, NADred).

I metabolism deltar NAD i redoxreaktioner som transporterar elektroner från en kemisk process till en annan. Genom att donera eller acceptera en elektron omvandlas molekylen från NAD + till NADH och vice versa. I levande organismer framställs NAD från tryptofan eller aspartat aminosyror.

Två mikropartiklar av glyceraldehyd-3-fosfat genomgår reaktioner, under vilka pyruvat bildas och 4 ATP-molekyler. Men det slutliga utbytet av adezintriphosphat kommer att vara 2 molekyler, eftersom två används i preparatfasen. Processen fortsätter.

6: e steget - oxidation av glyceraldehyd-3-fosfat

I denna reaktion sker oxidation och fosforylering av glyceraldehyd-3-fosfat. Resultatet är 1,3-difosfoglycerinsyra. Glyceraldehyd-3-fosfatdehydrogenas är involverat i accelerationen av reaktionen.

Reaktionen sker med deltagande av energi mottagen från utsidan, så det kallas endergonic. Sådana reaktioner fortsätter parallellt med exergon, det vill säga utvecklas, ger bort energi. I detta fall är denna reaktion följande process.

Sjätte steget. Flytta fosfatgruppen från 1,3-difosfoglycerat till adesindifosfat

I denna intermediära reaktion överförs fosforylgruppen med fosfoglyceratkinas från 1,3-difosfoglycerat till adezindifosfat. Resultatet är ett 3-fosfoglycerat och ATP.

Enzymet fosfoglyceratkinas erhöll sitt namn för sin förmåga att katalysera reaktioner i båda riktningarna. Detta enzym transporterar även fosfatresten från ett adhesinintrifosfat till 3-fosfoglycerat.

De 6: e och 7: e reaktionerna betraktas ofta som en enda process. 1,3-difosfoglycerat anses vara en mellanprodukt. Tillsammans ser den 6: e och 7: e reaktionen ut så här:

Glyceraldehyd-3-fosfat + ADP + Pi + NAD + ⇌3-fosfoglycerat + ATP + NADH + H +, GGo = -12,2 kJ / mol.

Och totalt släpper dessa två processer lite av energin.

8: e steget. Överföring av fosforylgruppen från 3-fosfoglycerat.

Produktion av 2-fosfoglycerat är en reversibel process som uppträder under katalytisk verkan av enzymet fosfoglyceratmutas. Fosforylgruppen överförs från den tvåvärda kolatomen av 3-fosfoglycerat till den trivalenta atomen av 2-fosfoglycerat, vilket resulterar i bildningen av 2-fosfoglycerinsyra. Reaktionen sker med deltagande av positivt laddade magnesiumjoner.

9: e steget. Isolering av vatten från 2-fosfoglycerat

Denna reaktion i sin essens är den andra reaktionen av glukosuppdelning (den första var reaktionen från 6: e steget). I det stimulerar enzymet fosfopyruvathydratas eliminering av vatten från C-atomen, det vill säga elimineringsprocessen från 2-fosfoglyceratmolekylen och bildandet av fosfoenolpyruvat (fosfoenolpyruvsyra).

10: e och sista steget. Överföring av fosfatrest från FEP till ADP

I den slutliga glykolysreaktionen är coenzymer - kalium, magnesium och mangan involverade, enzympyruvatkinas fungerar som en katalysator.

Transformationen av enolformen av pyruvsyra i ketoformen är en reversibel process, och båda isomerer är närvarande i cellerna. Processen för övergång av isometriska ämnen från en till en annan kallas tautomerisering.

Vad är anaerob glykolys?

Tillsammans med aerob glykolys, det vill säga uppdelningen av glukos med deltagande av O2, finns också den så kallade anaeroba nedbrytningen av glukos, i vilket syre inte är involverat. Den består också av tio konsekutiva reaktioner. Men var är det anaeroba skiktet glykolys, oavsett om det är associerat med syrefördelningen av glukos eller är det en självständig biokemisk process, låt oss försöka hitta ut det.

Anaerob glykolys är nedbrytningen av glukos i frånvaro av syre för att bilda laktat. Men i processen med bildning av mjölksyra ackumuleras inte NADH i cellen. Denna process utförs i de vävnader och celler som fungerar under syrehushållsbetingelser - hypoxi. Dessa vävnader innehåller främst skelettmuskulatur. I erytrocyterna, trots närvaron av syre, bildas också laktat under glykolys, eftersom det inte finns några mitokondrier i blodcellerna.

Anaerob hydrolys äger rum i cytosolen (den flytande delen av cytoplasman) hos cellerna och är den enda akten som producerar och levererar ATP, eftersom det i detta fall inte fungerar oxidativ fosforylering. För oxidativa processer behövs syre, men det är inte i anaerob glykolys.

Både pyruviska och mjölksyror fungerar som energikällor för muskler för att utföra vissa uppgifter. Överskottet av syre går in i levern, där det under enzymens verkan omvandlas det igen till glykogen och glukos. Och processen börjar igen. Bristen på glukos kompletteras av näring - användningen av socker, söta frukter och andra sötsaker. Så det är omöjligt för siffrans skull att helt överge det söta. Sackaros behövs av kroppen, men i måtta.

Glycolysis. Aerob oxidation av glukos. Glukoneogenesglykolys

Glykolys är en komplex enzymatisk process för att dela upp glukos i två molekyler pyruvat (aerob glykolys) eller två molekyler laktat (anaerob glykolys, som förekommer utan syreförbrukning).

Den totala ekvationen för anaerob glykolys:

Glukosmjölksyra

Glykolys fungerar i alla levande celler. Alla enzymer är lokaliserade i cytosolen och bildar ett multienzymkomplex.

Glykolys utförs i två steg.

I. Det förberedande steget är dikotomin av glukosnedbrytning i två glyceraldehyd-3-fosfatmolekyler. Transformationer åtföljs av en kostnad på 2 ATP.

II. Steget för glykolytisk oxidationsreduktion är omvandlingen av glyceraldehyd-3-fosfat till laktat. Innehåller redoxreaktioner och fosforyleringsreaktioner, åtföljd av generering av ATP.

I det andra steget oxideras två molekyler glyceraldehyd-3-fosfat, därför bör en faktor 2 sättas i reaktionerna före substratformeln.

Under anaeroba förhållanden är oxidationen av NADH. H + reducerad i glyceraldehydfosfatdehydrogenasreaktionen sker i laktatdehydrogenasreaktionen. Vid aeroba förhållanden NADH. H + oxideras med syre med deltagande av andningskedjanzymer, och den energi som frigörs under denna process används för att syntetisera 1,5 eller 2,5 mol ATP (beroende på transportmekanismen för glykolytisk NADH-transport. H + till mitokondrier).

Glykolysenergibalansen är två ATP-molekyler per en glukosmolekyl. Vid det första steget av glykolys förbrukas två ATP-molekyler för att aktivera substratet (i hexokinas- och fosfofruktokinasreaktionerna). Vid stadium II bildas fyra ATP-molekyler (i fosfoglyceratkinas och pyruvatkinasreaktioner). ATP-syntes utförs genom substratfosforylering.

Viktiga glykolysenzymer:

1. Hexokinas är ett reglerande enzym för glykolys i extrahepatiska celler. Hexokinas inhiberas allosteriskt av glukos-6-fosfat. Glukokinas är ett reglerande enzym för glykolys i hepatocyter. Syntesen av glukokinas induceras av insulin.

2. Fosfofruktokinas-1. Detta är huvudnyckelnzymet som katalyserar reaktionen, vilket begränsar hela processens hastighet (den långsammaste reaktionen). Enzymsyntesen induceras av insulin. Allosteriska aktivatorer - AMP, ADP, fruktos-2,6-difosfat. Nivån av fruktos 2,6-difosfat ökar under insulins verkan och minskar under verkan av glukagon. Allosteriska hämmare - ATP, citrat.

3. Pyruvatkinas. Enzymet är aktivt i icke-fosforylerad form. Glukagon (i hepatocyter) och adrenalin (i myocyter) stimulerar fosforyleringen av enzymet och därför inaktiverar enzymet. Insulin, tvärtom, stimulerar defosforyleringen av enzymet och aktiverar därför enzymet. Allosterisk aktivator - Фр-1,6-ФФ. Allosterisk hämmare - ATP, acetyl-CoA. Enzymsyntesen inducerar insulin.

Glykolys biologiska roll:

1. Generering av ATP. Glykolys är den enda cellprocessen som producerar ATP utan syreförbrukning. Celler som har liten eller ingen mitokondrier får endast ATP under glykolys.

Värdet av glykolys för röda blodkroppar. Glykolys är den enda processen som producerar ATP i röda blodkroppar och upprätthåller deras integritet och funktion.

Den arveliga defekten av pyruvatkinas åtföljs av hemolytisk anemi. I denna patologi har röda blodkroppar från 5 till 25% normal pyruvatkinasaktivitet, och därför är graden av glykolys låg.

Erythrocytglykolys-mellanprodukten 2,3-difosfoglycerat (2,3-DFG) sänker affiniteten hos hemoglobin för syre, vilket bidrar till dissociationen av syre från oxyhemoglobin och dess övergång till vävnad. Brott mot glykolys i röda blodkroppar kan påverka syretransporten. Sålunda observeras med hexokinasfel en minskning av halten 2,3-DFG och en onormalt hög affinitet för hemoglobin för syre. Omvänt, när pyruvatkinas är brist, är halten 2,3-FGH dubbelt så hög som normalt, vilket resulterar i en låg affinitet för hemoglobin för syre.

2. Är en källa till kolväteradikaler för cellbiosyntesprocesser: