Обмен углеводов в организме животного (стр. 5 из 5)

С = О фосфоенолпируваткарбоксикиназа СООН ОН

СООН 2 – фосфоенолпируват(образуется при гликолизе)

ЩУК

Затем 2- фосфоенолпируват путем обратимых реакций и под действием ферментов гликолиза превращается во фруктозо – 1,6 – дифосфат по следующей схеме:

2 – фосфоенолпируват (2 молекулы)

Енолгидрза + Н₂О

2 – фосфоглицериновая кислота (2 молекулы)

Фосфоглицеромутаза

3 – фосфоглицериновая кислота (2 молекулы)

Фосфокиназа + 2АТФ - 2 АДФ

1,3 – дифосфоглицериновая кислота (2 молекулы)

Фосфатаза - 2 Фн

3 – фосфоглицериновый альдегид (2 молекулы)

Изомераза

3 – фосфоглицериновый альдегид фосфодиоксиацетон

Фруктозо – 1,6 – дифосфат

Второй обходной путь в глюконеогенезе – это превращение фруктозо – 6 – фосфата во фруктозо – 6 – фосфат. Это происходит под действием фермента фруктозодефосфатазы, отщепляющей фосфатную группу в положении 1.

Фруктозо – 1,6 – дифосфат + Н₂О ^{ФРУКТОДЕФОСФАТАЗА - Н3РО4} фруктозо – 6 - фосфат

Затем фруктозо – 6 – фосфат под действием фосфогексоизомеразы изомеризуется в глюкозо – 6 – фосфат (реакция обратимая):

Фруктозо –6 – фосфат ^{фосфогексоизомераза} глюкозо – 6 – фосфат

Третий обходной путь - превращение глюкозо – 6 – фосфата в свободную глюкозу. При этом происходит дефосфорилирование глюкозо – 6 –фосфата с образованием свободной глюкоз, которая поступает из печени в кровь.

Глюкозо – 6 –фосфат +Н₂О ^{ГЛЮКОЗО – 6 - ФОСФАТЗА -Н3РО4} глюкоза

Суммарная реакция образования глюкозы из пировиноградной кислоты:

2 СН₃ – С – СООН + 4АТФ + 2ГТФ + 2НАДН₂ + 4Н₂О С₆Н₁₂О₆ + 2НАД + 4АДФ + 2ГДФ + 6Фн

О

Из этой реакции видно, что на каждую молекулу глюкозы, образующуюся из пирувата, расходуется 6 макроэргических фосфорных связей также 2 молекулы НАДН – Н⁺ , используемые для восстановления.

Биосинтез гликогена называется гликогенез. В основном изучен на тканях печени, в которой содержится 15-20% гликогена от общей массы. Биосинтез происходит из глюкозы. Регулирует синтез гормон инсулин. Этот гормон активирует ферменты фосфогексокиназу, фосфоглюкомутазу. Инсулин повышает проницаемость клеток гепатоцитов для глюкозы. Антагонистом его являются гормоны глюкагон, адреналин, норадреналин. В стрессовых ситуациях будет больше выделяться адреналина, в спокойном состоянии будет больше инсулина и происходит синтез гликогена.

Биосинтез гликогена начинается с глюкозы с ее фосфорилирования, в результате чего образуется глюкозо – 6 – фосфат:

Глюкоза + АТФ ^{ФОСФОГЕКСАКИНАЗА} глюкозо – 6 – фосфат + АДФ

В дальнейшем глюкозо -6 – фосфат под действием фосфоглюкомутазы превращается в глюкозо – 1 – фосфат.

Глюкозо – 6 – фосфат ^{ФОСФОГЛЮКОМУТАЗА} глюкозо – 1 – фосфат

Далее следует ключевая реакция биосинтеза гликогена – это образование уридиндитрансферазы:

Глюкозо – 1 –фосфат + УТФ ^{УРИДИНТРАНСФЕРАЗА} УДФ – глюкоза + ФнФн

Затем происходит непосредственный синтез гликогена од действием гликогенсинтетазы, которая отщепляет глюкозу от УДФ – глюкозы и присоединяет ее к нарастающей цепочке гликогена, образуя при этом α(1 – 4) – гликозидные связи :

УДФ – глюкоза + ( n – глюкоза)_n ^{ГЛИКОГЕНСИНТЕТАЗА} УДФ+ (n+1 глюкоза )_n+1

нарастающая

цепочка гликогена

УДФ затем путем трансфосфорилирования с АТФ превращаются в УТФ, которая снова идет на образование УДФ – глюкозы. Образование α(1 – 6) – гликозидных связей в тканях ветвления катализирует фермент гликозил (4 – 6) – трансфераза.

Патология углеводного обмена

При патологии развивается болезнь сахарный диабет – это происходит при заболевании поджелудочной железы, вырабатывающей гормон инсулин. При патологии не будет синтезироваться гликоген, возникает гипергликемия – повышение сахара в крови; гликозурия – повышение сахара в моче; происходит сгущение крови, расстройство сердечно – сосудистой системы. Для лечения вводят инсулин.

У животных наблюдается развитие кетоза – это заболевание сопровождается нарушением углеводного, белкового и липидного обмена. Вначале сопровождается гипергликемией, затем наступает гипогликемия – снижение сахара в крови и накопление кетоновых тел.

Список использованной литературы:

1. Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия / Ю.А. Овчинников. – М.: Просвещение, 1987.

2. Яковишин Л.А. Избранные главы биоорганической химии / Л.А. Яковишин. – Севастополь: Стрижак-пресс, 2006.

3. Лабораторный практикум по биохимии: Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов дневной и заочной форм обучения / Сост. Л.А. Яковишин. – Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2007.

4. Биохимия: Методические указания и контрольные задания для студентов дневной и заочной форм обучения / Сост. Л.А. Яковишин. – Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2007.