Hlavnou úlohou pri udržiavaní konštantnej hladiny glukózy v krvi sú pečeň. Pôsobením na pečeň inzulín zvyšuje príjem glukózy z krvi a prispieva k jej prenosu na glykogén - uloženú alebo záložnú formu glukózy. Zároveň je inhibovaný aj proces reverznej konverzie glykogénu na glukózu, a tým je v pečeni vytvorená podstatná zásoba energetického materiálu. Inzulín však vo všeobecnosti ovplyvňuje mnohé časti výmeny energie, je jednoduchšie vymenovať tie, ktoré neovplyvňujú. [Č.127]
V pečeni hrá glykogén úlohu glukózového pufra cirkulujúceho v krvi a je hlavným energetickým zdrojom všetkých buniek v tele. Koncentrácia plazmy glukózy B by sa mala udržiavať konštantný pokles pod normou vedie k hladovaniu buniek a je smrteľný pre tých, ktorí nie sú schopní vytvoriť svoje vlastné energetické rezervy (čo, napríklad, mozgové bunky), a prebytok vedie k dramatickým biochemickým zmenám v bunkách a tiež obzvlášť nebezpečné pre mozgové bunky. Medzitým, spotreba glukózy v plazme a jej príjem sú vystavené prudkým výkyvom, napríklad pri prechode z pokoja na aktivitu sa náhle znižuje hladina glukózy a pri trávení potravy, najmä sacharidov, sa do krvi rýchlo dostáva veľké množstvo glukózy. Je teda zrejmé, že organizmus musí mať rýchlo pôsobiace a ľahko kontrolované mechanizmy biosyntézy glykogénu (ukladanie nadbytku glukózy v plazme) a jeho delenie (kompenzácia nákladov na energiu). Pomocou príkladu glykogénového štiepenia je vhodné sledovať spojenie jeho štruktúry s vykonávanou funkciou. [C.143]
Prebytočná glukóza z krvi sa skladuje hlavne v pečeni a kostrových svaloch. Syntéza a akumulácia glykogénu sa nazýva ukladanie sacharidov. Glykogén je hlavnou zásobou energie sacharidov v tele. Trvanie výkonu svalovej práce závisí od jej rezerv v kostrových svaloch a pečeni, preto sa v športovej praxi používajú špeciálne metódy akumulácie glykogénu v tkanivách. [C.168]
Tuky sú nerozpustné vo vode, čo súvisí s množstvom vlastností ich metabolizmu, najmä s potrebou špeciálnych mechanizmov transportu krvi a lymfy, ako aj možnosti ukladania v bunkách, ako je glykogén. Biologická funkcia tukov je tiež podobná funkcii glykogénu, pričom obe tieto zložky slúžia ako formy skladovania energetických materiálov. [C.297]
Dve formy ukladania energetického materiálu - glykogénu a tukov - sa líšia v poradí mobilizácie počas pôstu alebo fyzickej práce, primárne sa používajú zásoby glykogénu a postupne sa zvyšuje rýchlosť mobilizácie tukov. Krátkodobá fyzická námaha je takmer úplne zabezpečená energiou spôsobenou glykogénom a pri dlhodobej námahe sa používajú tuky. Toto môže byť súdené, [c.310]
Glykogén - hlavná forma ukladania uhľohydrátov u zvierat - sa syntetizuje hlavne v pečeni, čo predstavuje až 6% hmotnosti pečene a vo svaloch, kde jej obsah zriedka presahuje 1%. [C.278]
Bolo zistené, že fenoloamíny ovplyvňujú hladké svalstvo a zvyšujú hladinu glukózy v krvi. Táto časť sa bude zaoberať mechanizmom ich pôsobenia na molekulárnej úrovni. Epineprin zvyšuje aktivitu fosforylázy vo väčšine buniek, čím sa zvyšuje rýchlosť deštrukcie uloženého glykogénového polysacharidu na glukóza-1-fosfát, ktorý sa potom izomerizuje na glukóza-6-fosfát. V pečeni je glukóza-6-fosfát priamym zdrojom glukózy vstupujúcej do krvného obehu ako reakcia na účinok adrenalínu. Vo svaloch sa glukóza-1-fosfát používa ako priamy substrát pre reakcie, ktoré slúžia ako zdroj energie. Adrenalín ovplyvňuje len rozpad glykogénu, pretože glykogén sa syntetizuje hlavne z glukózy uridín difosfátu s účasťou glykogénsyntetázy (Lelo a Golden Berg [48]), a nie ako výsledok inhibície aktivity fosforylázy, ako sa pôvodne predpokladalo. [C.363]
Katabolizmus je enzymatické odbúravanie veľkých potravín alebo ukladaných molekúl do menších s uvoľňovaním energie a jej absorpciou vo forme vysokoenergetických zlúčenín. V katabolizme sa rozlišujú tri stupne: 1) polyméry sa konvertujú na monoméry (škrob a glykogén - na glukózu, proteíny - na aminokyseliny, triacylglyceroly - na mastné kyseliny atď.) 2) monoméry sa menia na bežné produkty, najčastejšie na acetyl-CoA (špecifické spôsoby) katabolizmus) 3) oxidácia acetyl-CoA na C02 a H20 v reakciách TCA (bežná katabolická dráha). Oxidačné reakcie spoločnej cesty katabolizmu sú spojené s reťazcami prenosu elektrónov. Energia (40%) je zároveň uložená v makroergických väzbách ATP (NADPH). [C.98]
Glykogén je hlavnou formou ukladania sacharidov v bunkách cicavcov v kostrovom svale, jeho premena na kyselinu mliečnu počas anaeróbnej glykolýzy poskytuje významnú časť ATP potrebnú na realizáciu svalových kontrakcií. Preto je nevyhnutné, aby rýchlosť glykogenézy bola jasne koordinovaná s nástupom kontrakcií, ako aj s ich silou a trvaním. Glykogén sa môže tiež mobilizovať v kľudovom svale v reakcii na adrenalín - hormón uvoľnený pod tlakom nadobličiek, ktorý zabezpečuje mobilizáciu rezerv pred začiatkom kontrakcie na uspokojenie rastúceho dopytu po energii. [C.62]
Zásoby glykogénu v bunkách sa konzumujú počas dňa, s výnimkou dvoch hodín po jedle. Tuky uložené v tukovom tkanive sa nesmú konzumovať, ako už bolo uvedené, s normálnym rytmom výživy v krvi vždy existujú lipoproteíny, ktoré zásobujú orgány mastnými kyselinami. Môžeme teda predpokladať, že lipoproteíny vykonávajú nielen transportnú funkciu, ale aj funkciu krátkodobého ukladania tukov. Pokiaľ ide o ich úlohu v energetickom metabolizme, tuky uložené v lipoproteínoch (chylomikróny a VLDL) sú viac podobné glykogénu ako tuky uložené v tukovom tkanive. [C.200]
Viď strany, na ktorých je uvedený termín glykogén Vklad: [c.419] [c.419] Biological Chemistry Ed.3 (1998) - [c.321, c.324]
Depozícia a rozklad glykogénu
Glykogén je hlavnou formou ukladania glukózy v živočíšnych bunkách. V rastlinách sa táto funkcia vykonáva škrobom. Vysoké rozvetvenie polyméru zvyšuje rýchlosť syntézy a poskytuje rozklad glykogénu, čo umožňuje rýchle uvoľnenie veľkého počtu koncových monomérov. Syntéza a rozklad glykogénu nie sú reverzibilné, tieto procesy sa vyskytujú rôznymi spôsobmi.
Glykogén sa syntetizuje počas obdobia trávenia (do jednej až dvoch hodín po požití sacharidovej potravy). Syntéza glykogénu - glykogenéza - sa vyskytuje obzvlášť intenzívne v pečeni a kostrových svaloch.
Na začiatku je glukóza fosforylovaná za účasti enzýmu hexokinázy (v pečeni a glukokináze). Potom sa glukóza-6-fosfát vplyvom enzýmu fosfoglukomutáza zmení na glukóza-1-fosfát:
Výsledný glukóza-1-fosfát (G1P) je už priamo zapojený do syntézy glykogénu. V prvom štádiu syntézy G1P interaguje s uridín trifosfátom (UTP), pričom vytvára uridíndifosfát glukózu (UDP glukózu) a pyrofosfát
Táto reakcia je katalyzovaná enzýmom glukóza-1-fosfát-uridilyl transferáza (UDP-pyrofosforyláza).
Chemický vzorec UDP-glukózy je takýto: t
UDP-glukóza je aktivovaná forma glukózy, ktorá sa priamo podieľa na polymerizačnej reakcii. V štádiu tvorby glykogénu sa zvyšok glukózy, ktorý je súčasťou glukózy UDP, prenesie do glukozidového reťazca glykogénu. Vytvorí sa väzba medzi prvým atómom uhlíka pridaného glukózového zvyšku a hydroxylovou skupinou zvyšku na 4. atóme uhlíka glukózy nachádzajúcej sa v glukózovom reťazci.
Táto posledná reakcia je katalyzovaná glykogénsyntázou, ktorá pridáva glukózu k oligosacharidu alebo molekule glykogénu, ktorá je už prítomná v bunke. Je potrebné zdôrazniť, že reakcia katalyzovaná glykogénsyntázou je možná len vtedy, ak polysacharidový reťazec obsahuje viac ako štyri zvyšky glukózy:
Výsledný UDP je potom znovu fosforylovaný na UTP pomocou ATP, a tak celý cyklus transformácií glukóza-1-fosfát začína znovu.
Vo všeobecnosti môže byť glykogénová syntéza reprezentovaná nasledujúcou schémou:
Odvetvie polysacharidového reťazca sa vyskytuje za účasti enzýmu amylo-a-1,4-a-1,6-glykozyl transferázy rozrušením jednej a-1,4-väzby a prenesením oligosacharidového zvyšku z konca rastúceho reťazca do jeho stredu s tvorbou v tomto mieste. a-1,6 - glykozidová väzba. Výsledkom je nový bočný reťazec.
Molekula glykogénu obsahuje až 1 milión glukózových zvyškov (stupeň polymerizácie je 106), preto sa pri syntéze spotrebuje značné množstvo energie. Na prípravu a inkorporáciu 1 mol zvyškov glukózy do rastúcich polysacharidových reťazcov je potrebný energetický výdaj 1 mol ATP a 1 mol UTP.
Potreba premeny glukózy na glykogén je spôsobená skutočnosťou, že akumulácia významného množstva glukózy v bunke by viedla k zvýšeniu osmotického tlaku, pretože glukóza je vysoko rozpustná látka. Naopak, glykogén je v bunke obsiahnutý vo forme granúl a je mierne rozpustný vo vode.
Vzhľadom na schopnosť ukladať glykogén (hlavne v pečeni a svaloch) sa vytvárajú podmienky na akumuláciu určitého množstva sacharidov v norme. So zvýšením spotreby energie v tele v dôsledku excitácie centrálneho nervového systému sa intenzívnejšie odbúrava glykogén a vytvára sa glukóza. Okrem priameho prenosu nervových impulzov do efektorových orgánov a tkanív, keď je CNS excitovaný, sa zvyšuje počet funkcií endokrinných žliaz, ktorých hormóny aktivujú rozklad glykogénu, predovšetkým v pečeni a svaloch. Tieto hormóny pôsobia na rôzne stupne metabolizmu glukózy.
Schéma použitia glukózy v tele
Úloha metabolizmu sacharidov. Zdroje glukózy a spôsoby jej použitia v tele.
49. Zjednodušená schéma hydrolýzy škrobu a glykogénu v tele zvierat.
50. Glykolýza a jej hlavné štádiá. Hodnota glykolýzy.
Esencia, celkové reakcie a účinnosť glykolýzy.
Úloha metabolizmu sacharidov. Zdroje glukózy a spôsoby jej použitia v tele.
Hlavnú úlohu sacharidov určuje ich energetická funkcia.
Glukóza (zo starovekej gréckej γλυκύς sladkej) (C6H12O6alebo hroznový cukor je biela alebo bezfarebná látka bez zápachu, ktorá má sladkú chuť, rozpustná vo vode. Trstinový cukor je o 25% sladší ako glukóza. Glukóza je pre človeka najdôležitejším sacharidom. U ľudí a zvierat je glukóza hlavným a najuniverzálnejším zdrojom energie na zabezpečenie metabolických procesov. Glukóza sa ukladá u zvierat vo forme glykogénu, v rastlinách - vo forme škrobu.
Zdroje glukózy
Za normálnych podmienok sú sacharidy hlavnými zdrojmi sacharidov pre ľudí. Denná potreba sacharidov je asi 400 g. V procese asimilácie potravín sú všetky exogénne uhľovodíkové polyméry rozdelené na monoméry, len monosacharidy a ich deriváty sú uvoľňované do vnútorného prostredia tela.
Krvná glukóza je priamym zdrojom energie v tele. Rýchlosť jeho rozkladu a oxidácie, ako aj schopnosť rýchlo sa extrahovať z depa, zabezpečujú núdzovú mobilizáciu energetických zdrojov s rýchlo rastúcimi nákladmi na energiu v prípade emocionálneho vzrušenia, s intenzívnym zaťažením svalov atď.
Hladina glukózy v krvi je 3,3-5,5 mmol / l (60-100 mg%) a je najdôležitejšou homeostatickou konštantou organizmu. Zvlášť citlivá na znižovanie hladiny glukózy v krvi (hypoglykémia) je centrálny nervový systém. Menšia hypoglykémia sa prejavuje všeobecnou slabosťou a únavou. S poklesom glukózy v krvi na 2,2–1,7 mmol / l (40–30 mg%) sa vyvinuli kŕče, delírium, strata vedomia a vegetatívne reakcie: zvýšené potenie, zmeny v lúmene kožných ciev, atď. názov "hypoglykemická kóma". Zavedenie glukózy do krvi tieto poruchy rýchlo eliminuje.
Energetická úloha glukózy.
1. V bunkách sa ako zdroj energie používa glukóza. Hlavná časť glukózy sa po absolvovaní série transformácií vynakladá na syntézu ATP v procese oxidačnej fosforylácie. Viac ako 90% sacharidov sa spotrebuje na výrobu energie počas glykolýzy.
2. Ďalší spôsob energetického využitia glukózy - bez tvorby ATP. Táto cesta sa nazýva pentóza fosfát. V pečeni tvorí asi 30% konverzie glukózy, v tukových bunkách je to o niečo viac. Táto energia sa spotrebuje na tvorbu NADP, ktorý slúži ako donor vodíka a elektrónov potrebných na syntetické procesy - tvorbu nukleových a žlčových kyselín, steroidných hormónov.
3. Konverzia glukózy na glykogén alebo tuk sa vyskytuje v bunkách pečene a tukového tkaniva. Keď sú zásoby uhľohydrátov nízke, napríklad pod tlakom, vyvíja sa gluneogenéza - syntéza glukózy z aminokyselín a glycerolu.
Schéma použitia glukózy v tele
Metabolizmus sacharidov v ľudskom tele pozostáva z nasledujúcich procesov:
1. Trávenie v tráviacom trakte poly- a disacharidov dodávaných s jedlom do monosacharidov, ďalšia absorpcia monosacharidov z čreva do krvi.
2. Syntéza a rozklad glykogénu v tkanivách (glykogenéza a glykogenolýza), najmä v pečeni.
Glykogén je hlavnou formou ukladania glukózy v živočíšnych bunkách. V rastlinách sa rovnaká funkcia vykonáva škrobom. Štruktúrne glykogén, podobne ako škrob, je rozvetvený polymér glukózy. Avšak glykogén je viac rozvetvený a kompaktný. Rozvetvenie poskytuje rýchle uvoľnenie, keď glykogén rozkladá veľký počet terminálnych monomérov.
-je hlavnou formou ukladania glukózy v živočíšnych bunkách
-tvorí rezervu energie, ktorá sa môže rýchlo mobilizovať, ak je to potrebné na kompenzáciu náhleho nedostatku glukózy
Obsah glykogénu v tkanivách:
-Je uložený vo forme granúl v cytoplazme v mnohých typoch buniek (hlavne pečeň a svaly).
-Len glykogén uložený v pečeňových bunkách môže byť spracovaný na glukózu, aby vyživoval celé telo. Celková hmotnosť glykogénu v pečeni môže dosiahnuť 100-120 gramov u dospelých
-Pečeňový glykogén sa nikdy úplne nerozdeľuje.
-Vo svaloch sa glykogén spracováva na glukózo-6-fosfát, výlučne na miestnu spotrebu. Vo svaloch glykogénu sa akumuluje najviac 1% celkovej svalovej hmoty.
-Malé množstvo glykogénu sa nachádza v obličkách a ešte menej v gliálnych mozgových bunkách a leukocytoch.
Syntéza a rozklad glykogénu sa neotáčajú do seba, tieto procesy sa vyskytujú rôznymi spôsobmi.
Molekula glykogénu obsahuje až 1 milión glukózových zvyškov, preto sa pri syntéze spotrebuje značné množstvo energie. Potreba premeny glukózy na glykogén je spôsobená skutočnosťou, že akumulácia významného množstva glukózy v bunke by viedla k zvýšeniu osmotického tlaku, pretože glukóza je vysoko rozpustná látka. Naopak, glykogén je obsiahnutý v bunke vo forme granúl a je mierne rozpustný.
Glykogén sa syntetizuje počas obdobia trávenia (1-2 hodiny po požití sacharidových potravín). Glykogenéza sa vyskytuje obzvlášť intenzívne v pečeni a kostrových svaloch.
Na zahrnutie 1 glukózového zvyšku do glykogénového reťazca sa použije 1 ATP a 1 UTP.
Hlavný aktivátor - hormón inzulín
Aktivuje sa v intervaloch medzi jedlami a počas fyzickej práce, keď sa hladina glukózy v krvi znižuje (relatívna hypoglykémia).
Hlavné aktivátory rozpadu:
v pečeni - hormón glukagón
vo svaloch - hormón adrenalín
Zjednodušená schéma hydrolýzy škrobu a glykogénu v tele zvierat.
3. Cesta fosforečnanu pentózy (pentózový cyklus) je anaeróbna cesta priamej oxidácie glukózy.
Pozdĺž tejto cesty nie je viac ako 25-30% glukózy vstupujúcej do buniek
Výsledná rovnica pentózovej fosfátovej cesty:
6 molekuly glukózy + 12 NADP → 5 molekúl glukózy + 6 СО2 + 12 NADPH2
Biologická úloha cesty fosforečnanu pentózy u dospelých je vykonávať dve dôležité funkcie:
· Je dodávateľom pentóz, ktoré sú potrebné na syntézu nukleových kyselín, koenzýmov, makroergov na plastické účely.
· Slúži ako zdroj NADPH2, ktorý sa používa na:
1. restoratívne syntézy steroidných hormónov, mastných kyselín
2. aktívne sa podieľa na neutralizácii toxických látok v pečeni
4. Glykolýza - rozpad glukózy. Spočiatku tento termín znamenal iba anaeróbnu fermentáciu, ktorá kulminuje tvorbou kyseliny mliečnej (laktátu) alebo etanolu a oxidu uhličitého. V súčasnosti sa pojem "glykolýza" používa vo väčšej miere na opis rozkladu glukózy, prechádzajúcej tvorbou glukózo-6-fosfátu, fruktózo-difosfátu a pyruvátu ako v neprítomnosti, tak v prítomnosti kyslíka. V druhom prípade sa používa termín "aeróbna glykolýza", na rozdiel od "anaeróbnej glykolýzy", ktorá vedie k tvorbe kyseliny mliečnej alebo laktátu.
glykolýza
Malá, nenabitá molekula glukózy je schopná difundovať cez bunku difúziou. Aby glukóza zostala v bunke, musí byť premenená na nabitú formu (zvyčajne glukóza-6-fosfát). Táto reakcia sa nazýva blokovanie alebo blokovanie.
Ďalšie spôsoby použitia glukóza-6-fosfátu v bunkách:
-Glykolýza a úplná aeróbna oxidácia glukózy
-Pentózový fosfátový cyklus (čiastočná oxidácia glukózy na pentózy)
-Syntéza glykogénu atď.
Glykolýza sa vyskytuje v cytoplazme buniek. Konečným produktom tohto kroku je kyselina pyrohroznová.
ANAEROBICKÝ GLYKOLÝZA - proces štiepenia glukózy s tvorbou konečného produktu laktátu cez pyruvát. Teká bez použitia kyslíka, a preto nezávisí od práce mitochondriálneho dýchacieho reťazca.
Prúdenie vo svaloch pri intenzívnom zaťažení, v prvých minútach svalovej práce, v erytrocytoch (v ktorých chýbajú mitochondrie), ako aj v rôznych orgánoch za podmienok obmedzeného prísunu kyslíka vrátane nádorových buniek. Tento proces slúži ako indikátor zvýšeného podielu bunkového delenia s nedostatočným zabezpečením ich systému krvných ciev.
1. Prípravná fáza (náklady na dve molekuly ATP)
enzýmy: glukokinasa; fosfofruktoizomeráza;
2. Štádium tvorby triózy (rozdelenie glukózy na 2 tri uhlíkové fragmenty)
Fruktóza-1,6-difosfát → 2-glyceroaldehyd-3-fosfát
3. Oxidačný stupeň glykolýzy (dáva 4 mol ATP na 1 mol glukózy) t
2 glyceroaldehyd-3-fosfát + 2 NAD + → 2 PVK +2 ATP
2 PVK + 2 NADH * H + → 2 laktát + 2 NAD +
2NAD dáva 6 ATP
Táto metóda syntézy ATP, ktorá sa vykonáva bez účasti tkanivového dýchania, a teda bez konzumácie kyslíka, poskytovaná rezervnou energiou substrátu, sa nazýva anaeróbna alebo substrátová fosforylácia.
Toto je najrýchlejší spôsob, ako získať ATP. Je potrebné poznamenať, že v počiatočných štádiách sa na aktiváciu glukózy a fruktóza-6-fosfátu spotrebujú dve molekuly ATP. Výsledkom je, že konverzia glukózy na pyruvát je sprevádzaná syntézou ôsmich ATP molekúl.
Všeobecná rovnica pre glykolýzu je:
Glukóza + O2 + 8ADF + 8H3PO4 → 2 Pyruvát + 2H2O + 8 ATP,
alebo
1. Glykolýza je mitochondriálne nezávislá cesta na produkciu ATP v cytoplazme (2 mol ATP na 1 mol glukózy). Základný fyziologický význam - využitie energie, ktorá sa uvoľňuje pri tomto procese syntézy ATP. Metabolity glykolýzy sa používajú na syntézu nových zlúčenín (nukleozidov; aminokyselín: serínu, glycínu, cysteínu).
2. Ak glykolýza prechádza na laktát, potom NAD + „regenerácia“ nastáva bez účasti tkanivového dýchania.
3. V bunkách, ktoré neobsahujú mitochondrie (erytrocyty, spermie), glykolýza je jediný spôsob, ako syntetizovať ATP
4. Keď sú mitochondrie otrávené oxidom uhoľnatým a inými dýchacími jedmi, glykolýza umožňuje prežitie
1. Rýchlosť glykolýzy klesá, ak glukóza nevstúpi do bunky (regulácia množstvom substrátu), čoskoro však začne rozklad glykogénu a rýchlosť glykolýzy sa obnoví.
2. AMP (nízkoenergetický signál)
3. Regulácia glykolýzy hormónmi. Stimulovaná glykolýza: Inzulín, adrenalín (stimuluje rozpad glykogénu; vo svaloch vzniká glukóza-6 fosfát a substrát sa aktivuje glykolýza). Inhibuje glykolýzu: Glukagón (potláča gén pyruvátkinázy; prekladá pyruvátkinázu do inaktívnej formy)
Význam anaeróbnej glykolýzy je stručný
- V podmienkach intenzívnej svalovej práce, počas hypoxie (napríklad intenzívny beh na 200 m po dobu 30 s) sa dočasne odbúrava sacharidov za anaeróbnych podmienok
- Molekuly NADH nemôžu darovať svoj vodík, pretože dýchací reťazec v mitochondriách „nefunguje“
- Potom v cytoplazme je dobrým akceptorom vodíka pyruvát, konečný produkt prvého stupňa.
- V pokoji, po intenzívnej svalovej práci, vstupuje do bunky kyslík.
- To vedie k "spusteniu" dýchacieho reťazca.
- V dôsledku toho sa anaeróbna glykolýza automaticky inhibuje a prepne na aeróbny, energeticky úspornejší
- Inhibícia anaeróbnej glykolýzy kyslíkom vstupujúcim do bunky sa nazýva PASTER EFFECT.
EFEKT PASTER. Pozostáva z útlmu dýchania (O2a) anaeróbnu glykolýzu, t.j. dochádza k prechodu z aeróbnej glykolýzy na anaeróbnu oxidáciu. Ak sú tkaniny dodávané s O2, potom 2NADN2, oxidácia vytvorená v priebehu centrálnej reakcie je oxidovaná v respiračnom reťazci, preto sa z PVC nevracia na laktát, ale na acetyl-CoA, ktorý je zapojený do cyklu TCA.
Prvá fáza rozkladu sacharidov - anaeróbna glykolýza - je takmer reverzibilná. Z pyruvátu, ako aj z laktátu vznikajúceho pri anaeróbnych podmienkach (kyselina mliečna) sa môže syntetizovať glukóza a z nej sa môže tvoriť glykogén.
Podobnosť anaeróbnej a aeróbnej glykolýzy spočíva v tom, že tieto procesy prebiehajú rovnakým spôsobom s účasťou rovnakých enzýmov pred tvorbou PVC.
KOMPLETNÁ OXIDÁCIA AEROBICKEJ GLUCÓZY (PAOG):
V dôsledku aktivity mitochondrií je možné úplne oxidovať glukózu na oxid uhličitý a vodu.
V tomto prípade je glykolýza prvým krokom v oxidačnom metabolizme glukózy.
Pred včlenením mitochondrií do PAOG by sa glykolytický laktát mal previesť na PVC.
1. Glykolýza s následnou premenou 2 mol laktátu na 2 mol PVA a transport protónov do mitochondrií t
2. Oxidačná dekarboxylácia 2 mólov pyruvátu v mitochondriách s tvorbou 2 mólov acetylCoA
3. Spaľovanie acetylového zvyšku v Krebsovom cykle (2 cykly Krebsovho cyklu)
4. Respirácia tkaniva a oxidačná fosforylácia: NADH * H + a FADH2, generované v Krebsovom cykle, sú použité oxidačná dekarboxylácia pyruvátu a transferovaná cez malátový kyvadlový transport z cytoplazmy.
Fázy katabolizmu na príklade PAOG:
-Glykolýza, transport protónov do mitochondrií (štádium I),
- oxidačná dekarboxylácia pyruvátu (stupeň II)
-Krebsov cyklus - etapa III
-Respirácia tkaniva a konjugovaná oxidačná fosforylácia - Štádium IV (mitochondriálna syntéza ATP)
II. Počas druhej fázy sa oxid uhličitý a dva atómy vodíka odštiepia z kyseliny pyrohroznovej. Rozdelené atómy vodíka v respiračnom reťazci sa prenášajú na kyslík súčasnou syntézou ATP. Kyselina octová sa tvorí z pyruvátu. Pripojí sa k špeciálnej látke, koenzýmu A.
Táto látka je nosičom kyslých zvyškov. Výsledkom tohto procesu je tvorba látky acetylkoenzým A. Táto látka má vysokú chemickú aktivitu.
Konečná rovnica druhej etapy:
СЗН4ОЗ + 1 / 2О2 + HSKoA + 3 ADP + 3 НзРО4 - СНз- С
SKoA + CO2 + H2O + 3ATF
Pyruvát koenzým A acetyl CoA
Acetylkoenzým A podlieha ďalšej oxidácii v cykle trikarboxylovej kyseliny (Krebsov cyklus) a konvertuje sa na C02 a H20.
III. Toto je tretia etapa. Vzhľadom na uvoľnenú energiu v tomto štádiu sa tiež vykonáva syntéza ATP.
Cyklus trikarboxylovej kyseliny (TCA) je posledným stupňom katabolizmu nielen sacharidov, ale všetkých ostatných tried organických zlúčenín. Je to spôsobené tým, že rozklad uhľovodíkov, tukov a aminokyselín produkuje bežný medziprodukt, kyselinu octovú, spojenú s jej nosičom, koenzýmom A, vo forme acetylkoenzýmu A.
Krebsov cyklus sa vyskytuje v mitochondriách s povinnou spotrebou kyslíka a vyžaduje fungovanie respirácie tkaniva.
Prvá reakcia cyklu je interakcia acetylkoenzýmu A s kyselinou šťaveľovou-octovou (SCHUK) s tvorbou kyseliny citrónovej.
Kyselina citrónová obsahuje tri karboxylové skupiny, to znamená trikarboxylovú kyselinu, ktorá spôsobila názov tohto cyklu.
Tieto reakcie sa preto nazývajú cyklus kyseliny citrónovej. Vytvorenie série intermediárnych trikarboxylových kyselín, kyselina citrónová sa opäť transformuje na kyselinu oxalovú a kyselinu sa opakuje. Výsledkom týchto reakcií je tvorba štiepeného vodíka, ktorý po prechode cez dýchací reťazec vytvára vodu s kyslíkom. Prenos každého páru vodíkových atómov na kyslík je sprevádzaný syntézou troch ATP molekúl. Celkovo oxidácia jednej molekuly acetylkoenzýmu A syntetizuje 12 ATP molekúl.
Konečná Krebsova rovnica (tretia etapa):
SKoA + 2О2 + Н2О + 12АДФ + 12 Н3РО → НSKoA + 2 СО2 + Н2О + 12АТФ
Schematicky môže byť Krebsov cyklus reprezentovaný nasledovne:
Výsledkom všetkých týchto reakcií je 36 molekúl ATP. Celkovo glykolýza produkuje 38 molekúl ATP na molekulu glukózy.
Glukóza + 6 O2 + 38 ADF + 38 H3P04 → 6CO2 + 6 H20 + 38 ATP
Biologická úloha TCA
Krebsov cyklus vykonáva integračnú, amfibolickú (tj katabolickú a anabolickú), energetickú a vodíkovú úlohu.
1. Integračná úloha spočíva v tom, že TCA je konečný spoločný spôsob oxidácie molekúl paliva - sacharidov, mastných kyselín a aminokyselín.
2. Acetyl CoA sa oxiduje v cykle TCA - to je katabolická úloha.
3. Anabolická úloha cyklu spočíva v tom, že dodáva medziprodukty pre biosyntetické procesy. Napríklad oxaloacetát sa používa na syntézu aspartátu, a-ketoglutarátu na tvorbu glutamátu a sukcinyl-CoA na syntézu hemu.
4. Jedna molekula ATP sa tvorí v CTC na úrovni fosforylácie substrátu - toto je energetická úloha.
5. Donor vodíka spočíva v tom, že CTC poskytuje so zníženými koenzýmami NADH (H +) a FADH2 dýchací reťazec, v ktorom dochádza k oxidácii vodíka týchto koenzýmov na vodu, spolu so syntézou ATP. Počas oxidácie jednej molekuly acetyl-CoA v cykle TCA sa tvoria 3 NADH (H +) a 1 FADH2.
Fáza IV. Respirácia tkaniva a konjugovaná oxidačná fosforylácia (mitochondriálna syntéza ATP)
To je prenos elektrónov zo znížených nukleotidov na kyslík (cez dýchací reťazec). Je sprevádzaný tvorbou konečného produktu - molekuly vody. Tento transport elektrónov je spojený so syntézou ATP v procese oxidačnej fosforylácie.
Oxidácia organických látok v bunkách, sprevádzaná spotrebou kyslíka a syntézou vody, sa nazýva respirácia tkaniva a reťazec prenosu elektrónov (CPE) sa nazýva dýchací reťazec.
Vlastnosti biologickej oxidácie:
1. prietok pri telesnej teplote;
2. V prítomnosti H20;
3. Postupne prúdi cez početné stupne za účasti enzýmových nosičov, ktoré znižujú aktivačnú energiu, dochádza k poklesu voľnej energie, čo vedie k tomu, že sa energia uvoľňuje po častiach. Preto oxidácia nie je sprevádzaná zvýšením teploty a nevedie k explózii.
Elektrony vstupujúce do CPE, ako sa pohybujú z jedného nosiča do druhého, strácajú voľnú energiu. Veľká časť tejto energie je uložená v ATP a niektoré sú rozptýlené ako teplo.
Prenos elektrónov z oxidovaných substrátov na kyslík prebieha v niekoľkých stupňoch. Zahŕňa veľký počet medziľahlých nosičov, z ktorých každý je schopný pripojiť elektróny z predchádzajúceho nosiča a preniesť sa na ďalší. Vzniká tak reťaz redox reakcií, čo má za následok redukciu O2 a syntézu H20.
Transport elektrónov v respiračnom reťazci je konjugovaný (spojený) s tvorbou protónového gradientu potrebného na syntézu ATP. Tento proces sa nazýva oxidačná fosforylácia. Inými slovami, oxidačná fosforylácia je proces, pri ktorom sa energia biologickej oxidácie premieňa na chemickú energiu ATP.
Funkcia respiračného reťazca - využitie redukovaných respiračných vektorov vytvorených v reakciách metabolickej oxidácie substrátov (najmä v cykle trikarboxylových kyselín). Každá oxidačná reakcia v súlade s množstvom uvoľnenej energie je „obsluhovaná“ zodpovedajúcim respiračným nosičom: NADF, NAD alebo FAD. V respiračnom reťazci sú protóny a elektróny diskriminované: zatiaľ čo protóny sú transportované cez membránu, vytvárajúc ApH, elektróny sa pohybujú pozdĺž nosného reťazca z ubichinónu na cytochróm oxidázu, čím sa vytvára rozdiel elektrických potenciálov potrebný na tvorbu ATP protónovou ATP syntázou. Teda, tkanivové dýchanie „nabíja“ mitochondriálnu membránu a oxidačná fosforylácia ju „vypúšťa“.
RESPIRAČNÁ KONTROLA
Prenos elektrónov prostredníctvom syntézy CPE a ATP je úzko spojený, t.j. môže nastať len simultánne a synchrónne.
So zvýšením spotreby ATP v bunke sa zvyšuje množstvo ADP a jeho prítok do mitochondrií. Zvýšenie koncentrácie ADP (substrát ATP syntázy) zvyšuje rýchlosť syntézy ATP. Rýchlosť syntézy ATP teda presne zodpovedá potrebám energie bunky. Zrýchlenie respirácie tkaniva a oxidačná fosforylácia so zvyšujúcimi sa koncentráciami ADP sa nazýva kontrola dýchania.
V reakciách CPE nie je časť energie premenená na energiu makroergických väzieb ATP, ale je rozptýlená ako teplo.
Rozdiel v elektrických potenciáloch na mitochondriálnej membráne vytvorenej respiračným reťazcom, ktorý pôsobí ako molekulárny vodič elektrónov, je hnacou silou tvorby ATP a ďalších typov užitočnej biologickej energie. Tento koncept premeny energie v živých bunkách navrhol P. Mitchell v roku 1960 na vysvetlenie molekulárneho mechanizmu konjugácie transportu elektrónov a tvorby ATP v respiračnom reťazci a rýchlo získal medzinárodné uznanie. Za rozvoj výskumu v oblasti bioenergie získal P. Mitchell v roku 1978 Nobelovu cenu. V roku 1997 získali P. Boyer a J. Walker Nobelovu cenu za objasnenie molekulárnych mechanizmov pôsobenia hlavného enzýmu bioenergie, protónovej ATP syntázy.
Výpočet výkonu PAOG v etapách:
Glykolýza - 2 ATP (fosforylácia substrátu)
Prenos protónov na mitochondrie - 2 NADH * H + = 6 ATP
Oxidačná dekarboxylácia 2 mol PVA - 2 NADH * H + = 6 ATP
Krebsov cyklus (vrátane TD a OF) - 12 * 2 = 24 mol ATP počas spaľovania 2 acetylových zvyškov
CELKOM: 38 mol ATP s úplným spaľovaním 1 mol glukózy
1) poskytuje spojenie medzi respiračnými substrátmi a Krebsovým cyklom;
2) zásobovanie dvoch ATP molekúl a dvoch molekúl NADH počas potreby oxidácie každej molekuly glukózy (za podmienok anoxie sa zdá, že glykolýza je hlavným zdrojom ATP v bunke);
3) produkuje medziprodukty pre syntetické procesy v bunke (napríklad fosfoenolpyruvát, potrebné na tvorbu fenolových zlúčenín a lignínu);
4) v chloroplastoch poskytuje priamy spôsob syntézy ATP, nezávisle od dodávky NADPH; Okrem toho, prostredníctvom glykolýzy v chloroplastoch, je uskladnený škrob metabolizovaný na triosu, ktorá je potom exportovaná z chloroplastu.
Účinnosť glykolýzy je 40%.
5. Interkonverzia hexóz
6. Glukoneogenéza - tvorba sacharidov z nekarbohydrátových produktov (pyruvát, laktát, glycerol, aminokyseliny, lipidy, proteíny atď.).
7. Depozícia a rozklad glykogénu
Glykogén je hlavnou formou ukladania glukózy v živočíšnych bunkách. V rastlinách sa rovnaká funkcia vykonáva škrobom. Štruktúrne glykogén, podobne ako škrob, je rozvetvený polymér glukózy.
Avšak glykogén je viac rozvetvený a kompaktný. Rozvetvenie poskytuje rýchle uvoľnenie, keď glykogén rozkladá veľký počet terminálnych monomérov. Syntéza a rozklad glykogénu sa neotáčajú do seba, tieto procesy sa vyskytujú rôznymi spôsobmi.
Biosyntéza glykogénu.
Glykogén sa syntetizuje počas obdobia trávenia (1-2 hodiny po požití sacharidových potravín). Glykogenéza sa vyskytuje obzvlášť intenzívne v pečeni a kostrových svaloch. V počiatočných reakciách sa vytvára UDF-glukóza (reakcia 3), ktorá je aktivovanou formou glukózy priamo zapojenou do polymerizačnej reakcie (reakcia 4). Táto posledná reakcia je katalyzovaná glykogénsyntázou, ktorá pridáva glukózu k oligosacharidu alebo molekule glykogénu, ktorá je už prítomná v bunke, čím sa reťazec vytvára s novými monomérmi. Príprava a inkorporácia do rastúceho polysacharidového reťazca vyžaduje energiu 1 mol ATP a 1 mol UTP. Polysacharidový reťazec je rozvetvený za účasti enzýmu amylo-l, 4-l, 6-glykozyltransferázy rozrušením jednej väzby -1,4 a prenesením oligosacharidového zvyšku z konca rastúceho reťazca do jeho stredu s tvorbou -1,6. -glykozidová väzba. Molekula glykogénu obsahuje až 1 milión glukózových zvyškov, preto sa pri syntéze spotrebuje značné množstvo energie. Potreba premeny glukózy na glykogén je spôsobená skutočnosťou, že akumulácia významného množstva glukózy v bunke by viedla k zvýšeniu osmotického tlaku, pretože glukóza je vysoko rozpustná látka. Naopak, glykogén je obsiahnutý v bunke vo forme granúl a je mierne rozpustný. Rozpad glykogénu - glykogenolýza - nastáva medzi jedlami.
Rozpad glykogénu.
Uvoľňovanie glukózy vo forme glukóza-1-fosfátu (reakcia 5) nastáva ako výsledok fosforolýzy katalyzovanej fosforylázou. Enzým štiepi terminálne zvyšky jeden po druhom, čím sa skracuje glykogénové reťazce. Tento enzým však štiepi iba -1,4 glykozidových väzieb. Väzby v mieste rozvetvenia sa hydrolyzujú enzýmom amylo-1,6-glykozidázou, ktorá štiepi monomér glukózy vo svojej voľnej forme.
ZDROJE IS GLOKÓZY KRVI
4) štiepenie proteínu
DEPOZÍCIA GLUKÓZY V ŽIVOTE JE ZAPLATENÁ
1) 8 # 10 hodín po jedle bohatom na sacharidy
2) keď je koncentrácia glukózy v krvi nižšia ako 3,5 mmol / l
3) počas dlhodobej fyzickej námahy
4) neskôr 1 # 2 hodiny po jedle bohatom na sacharidy
V GLYKOGÉNSKE ODPORÚČAME
1) strava chudobná na sacharidy
2) normálna diéta
3) časté kŕmenie v malých porciách
4) diéta bohatá na bielkoviny
V anaeróbnych podmienkach v krvi sa hromadí
Uložená forma glukózy
h PUOPCHOPN HZMEChPDSch ChCHRPMOSAF LOETZPDBFYCHOHA ZHOLGYA. ZUMBCHYYYYYF YUFPYOYULBNY KOYETZY SKHMSAFUS ZMALPBY Z ZYILPZEO. LTPNE FPZP, Y'k HZMEKEPDPCH NPZHF UYOFEYOSTPCHBFSHUSUS MIRYDSCH, OELPFPTSCHCHE BNYOPLYUMPFSHCH, REOFPSCH. hZMEChPDSch ChIPDSF LBL UUFUBCHOBS YUBUFSH Ч UFTHLFKHTOP - ZHOLGYPOBMSHCHE LPNRPOEOFSCH LEMFLY - ZMLYMPYREYDSCH ZMLYLPPRTPFEYYOSCH.
UHFUPYuB OPTNB HZMEChPDPCHR RIEE UUFBCHMSEF 400-500 Z. UPOSHCHCHNY HZMEChPDBNY RIY SCHMSAFUS:
- LTBINBM - TBBECHFMECHOSK ZPNPRPMYUIBBTYD Yb ZMALPJShch. NPOPNETSHCH MYOKOSHCHI KHUBUFLPCH UPEDYOEOSCHCH a-1,4-ZMYLPYDOSCHNY uChSNYY, BH NEUFBI TBHEFECHMOYIS a -1,6 UChSyNYY.
- DYUBIBTYDSCH - UBIBTPB (ZML- (a-1,2) -ZHT), BMLPPBB (ZBM- (b-1,4) -ZML), NBMSShFPPB (ZML- (a-1,4) - ZML).
pery 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 pery HYUBUFYY BNYMBSCH UMAOSCH, LPFPTBS YUBUFYYUOP TBUEERMSEF CHOHFTEOOYE -1,4-ZMYLPYDOSCHE UCHSY, PVTBHS NEOEE LTHROSCHE, Yuen LTBINBM NPMELHMSCH - DELUFTYOSCH. dBMEE ZYDTPMYT LTBINBMB RTPDPMTSBEFUS - CHETHIOPOrAF aug. h TE'KHMSHFBFE YB LTBINBMB PVTBKHAFUS DYUBIBTYDESH Pufbfly NBMSShFPUSch YYPNBMSShFPPShch (ZML- (a - 1,6) - ZML). zYDTPMY chuÈ DYUBIBTYDPCH RTPYUIPDYF ON RPCHETIOPUFY LMEFPL LYYEYUOYLB J LBFBMYYTHEFUS UREGYZHYYUEULYNY ZHETNEOFBNY: UBIBTBPK, MBLFBPK, NBMSHFBPK J YPNBMSHFBPK. FY ZMYLPJDBSCH UYOFE-YHAFUS H LEMEFLEY LEIJUOYILB.
CHUBUSCHCHBOY NOPUBUBTIBYDPCH YB LEYYUOYLB P LTPCHS PUHEEUFCHMSEFUS RHFEN PVMEZYOOPK DYZHHYYY. eUMY LPOGEOFTBGYS ZMALPSCH LYYYYUYOYLE OECEMILB, FP ITS FTBOURPTF NPTSEF RTPYUIPPYPOV, pp opt ppfepvykhspop psfepnovykh ppop pokhp poyushchikhpovyypopfyypofyyyyoff LPPEOFTBPYYY YPOPPPP, pP bpP oPPyPAT, pP optp ps, ooo, tpuYoFB, OTUYFY
ZMALP'B YZTBEF ZMBCHOKHA TPMSH NEFBVPMYNE, FBL LBL YNOOOOP POS SCHMKSEFUS UOPCHOSCHN YUFPYUYLPN ZOETZYY. ZMALP'B NPTSEF RTECHTBEBFSHUS RTBLFYUYEULY PE CHEU NOPOPUBIBTYDSCH, H FP CEE CHTENS CHPNPTSOP I PVTBPOPE RTESHTBEEOYE. RPMOPE TBUUNPFTEOYE NEFBVPMYYNB ZMALPUSCH OE CHIPDYF H INÉ BRWS, RPPFPNH UPUEDEDPPYYYNUS NA RHFSI UPHOSHCHI:
- LBFBVPMYJN ZMALPSSH - ZMYLPMYb;
- UYOFE ZMALPSCH - ZMALPOEPZEOE;
- DERPOYTPCHBOY I TUBURBD ZMILPZEOB;
- UYOFE REOFP - REOFPPZHPUZHBFBOShCH RHFI.
FTBOURPTF ZMALPПSCH H LEMEFLY
na lpdp LPOGEOFTBGJS ZMALPUSH LTPCHY H VEĽKOOBCHOD RPDDETTSYUCHFEFUS O RDUFPSOPNKHTPCHOE YUUFBCHMSEF 3,33-5,55 NLNPMSH / MU, UFPPPCHCHEFUFCHEF EHFPHEFPHEPEPHEPPHEFPHPEPEPHPHPEPEPHEPPHEFEPPEEPPHEPPEFPHEPPHEPPHEPPHEPPEFPHEPPHEPPHEFP. 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 ZMALPПSCH H LEMEFLY
ENBFEN V FPNESE SÚBORU WIMLPCH ZMALPBB FTBOURPTFEYTHEFUS H LEMEFLH RP STBDYOOFH LPOGEOFTBGYY. ULPTPUFSH RPUFHRMEOYS ZMALPUSCH H NPOSY REYEUOSH OE БBYYYYF PF YOUHMYOB I PRTEDEMSEFUS FPMSHLP LPEGEFTBGYEK EE Л LTCHI. „FLY FLBO ASSOCIATION BOOK YOUHMYOPOEBYBYCHYNNYY.
zMYLPMY - FP UETYS TEBLGYK, B TEHMSHFBFE LPFPTSCHI ZMALPB TBURBDBEFUS ON DCHE NPMELHMSCH RYTHCHBFB (BTPVOSCHK ZMYLPMY) YMY DCHE NPMELHMSCH MBLFBFB (BOBTPVOSCHK ZMYLPMY). CHEI DEUSFSH TEBLGIK ZMYLPMYYB RTPFELBAF CHYFPYMY Y IBTBLFETOSH DMS CHUYI PTZBOPCH I FLBOEK. KLIMATICKÝ TUBURBD ZMALPSCHL CHLMYUBEF TABLGYI BITPVOPZP ZMYLPMYYB a RPUMEDHAAEE PLYUMEOY RYTHCHBBB P TEBLGYSI LBFBVPMYJNB.
UIENB LBFBVPMYJNB ZMALPSSH
FBLIN PVTBPN, BYTPVOShK TBBURBD ZMALPЪShch - „FP RTTEMPSHOPE ITS PLYUMEOYE DP unitárny podnik2 Okolo2P, B BOBTPVOSCHK ZMYLPMY ′ - LPP UREGYZHYUYLEK RHFSH LBFBVPMYNB, FP EUFSH YUBUFSH BTPVOPZP TBURBDB ZMALPJShch. bOBTPVOSchK TBURBD CHLMAYUBEF EF CE TEBLGYY UREGYZHYYUEULPZP RHFY TBURBDB ZMALPSCH DP RYTHCHBFB, OP sme RPUMEDHAEYN RTECHTBEEOYEN RYTHCHBFB MBLFBF B (FP EUFSH FETNYOSCH BOBTPVOSCHK TBURBD J BOBTPVOSCHK ZMYLPMY UPCHRBDBAF). RPUMEDPCHBBEFEMSHOPUFSH TEBLGIK ZMILPMYB RTYCHEEDOB O TYUHOLE:
RPUMEDPCHBBFEMSHOPUFSH TEBLGIK ZMILPMYYB
h ZMYLPMYYE NPTSOP PCHDEMYFSH FTY UFRANCH FFRB. O RETCHPN FBRE RETCHTBEYEOISN RDPCHETZBAFUS ZELUPUSCH, O CHFPTN - FTIPNICH, O FTFSHEN - LBVOPCHSCHE LYUMFFSH. IBTBLFETEYUFYLB ZMYLPMYYB:
- VPMSHYOUFCHP TEBLGYK PVTBFYNP, „YULMAYUYYEN FTEI“ (TEBLGIK 1, 3, 10);
- CHUE NEFBVPMYFSCH OBIPDSFUS H ZHPZHPTIMYTPCHBOOPK ZPTNE;
- (TEBLGY 1, 3) YMY OEPTZBOYUYULYK ZhPZHBF (TEBLGYS 6), YUFPYUYLPN ZHPUZHBFOPK ZTKHRRSCH P TEBLGYSI.
- TEZEOETBGYS NAD +, SCHMSAEBSUS OEPVIPDYNSCHN HUMPCHYEN RTPFELBOYS ZMYLPMYB, RTPYUIPDYF pery BTPVOPN ZMYLPMYE RPUTEDUFCHPN DSCHIBFEMSHOPK GERY. h FFPN UMHYUBE CPDPTPD FTBOURPTFYTHEFUS H NYPPODTYY U RPNPESHA YUEMOPOUPZP NEIBOYBYNBY RTY HYBUBYY RETEOPOUYYULCH. Т Ф Р Й Т Т П П П, pTB BOBTPVOPN ZMLYPMYE TESEOETBGY NAD + PUHEEUFCHMSEFUS OEBCHYUYNP PF DSCHIBFEMBSHOPK GERY. h FPPN UMHYUBE BLGERFPTPN KPDTPTPDB PF NADH SCHMSEFUS RYTHCHCHBF, LFPTTSChK CHUUFBOBCHCHMYCHBEFUS H MIFFBFF;
- PVTBPCHBOYE CFT pery 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 O 1 NPMSH ZMALPJSCH. FBL, CHF
vBMBOU BLPVOPZP ZMYLPMYYB
UHNNBTOSCHKZZHZHELF BYPVOPZPZ ZMILPMYYB UPUFBCHMSSEF 8 NPMSH bft, FBL LBL C TEBLGYSI 1 TH 3 YURPMSHJEFUS 2 NPMSH bft. 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.
STAVBA BOBTPVOPZP ZMYPLMYB
BEZPEČNOSŤ OBJEMU UDRŽATEĽNÁ BEZPEČNOSŤ VENTILU pVTBPChBOYE DCHHI NPMSH MBLFBFB dv ZMALPSCH UPRTPCHPTSDBEFUS UYOFEPN CHUEZP DCHHI NPMSH CFT RPFPNH YUFP NADH, RPMHYUEOOSCHK pery 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 ZMALPПSch H LEMEFLEY CHIPPOLOCHI. x TBUFEOK ФФХ ЦЕ ЖХОЛГЙА ЧЧРПМОСЕФ ЛТБИНБМ. h UFTHLFKHTOPN PFOPYYOYY ZMYLPZEO, LBL I LTBINBM, RTEDUFBCHMSEF UPVPK TBHECHCHCHMEZHCHK RPMYNET YM ZMALSPShShch:
PODEBL ZMYLPZEO VPMEE TBBSHCHMEO a LPNRBLFEO. CHEFCHMEOE PEVEREYUYCHBEFF VSCHUFTPE PUUCHPVPTSDOYE RTY TUBURBDE ZMYLPZEOB VPMSSYPZP LPMYYUYUCHBB ULOVAHCHCHI NPOPNETPCH. UYOPHE Y TBBURBD ZMYLPZEOB OE SCHMSAFUS PVTBEEOYEN DTHZ H DTHSB, PREVÁDZKA RTPYUIPDSF TFRUSHI RHFSNY:
UYOFE A TBURBD ZMILPZEOB
VYPUYOFE ZMYLPZEOB - ZMYLPZEOE RPLBOBO O TYUHOLA:
Depozícia a rozklad glykogénu;
Glykogén je hlavnou formou ukladania glukózy v živočíšnych bunkách. V rastlinách sa rovnaká funkcia vykonáva škrobom. Štruktúrne glykogén, podobne ako škrob, je rozvetvený polymér glukózy:
Avšak glykogén je viac rozvetvený a kompaktný. Rozvetvenie poskytuje rýchle uvoľnenie, keď glykogén rozkladá veľký počet terminálnych monomérov. Syntéza a rozklad glykogénu sa neotáčajú do seba, tieto procesy sa vyskytujú rôznymi spôsobmi:
Biosyntéza glykogénu - glykogenéza je znázornená na obrázku:
Glykogén sa syntetizuje počas obdobia trávenia (1-2 hodiny po požití sacharidových potravín). Glykogenéza sa vyskytuje obzvlášť intenzívne v pečeni a kostrových svaloch. V počiatočných reakciách sa vytvára UDF-glukóza (reakcia 3), ktorá je aktivovanou formou glukózy priamo zapojenou do polymerizačnej reakcie (reakcia 4). Táto posledná reakcia je katalyzovaná glykogénsyntázou, ktorá pridáva glukózu k oligosacharidu alebo molekule glykogénu, ktorá je už prítomná v bunke, čím sa reťazec vytvára s novými monomérmi. Príprava a inkorporácia do rastúceho polysacharidového reťazca vyžaduje energiu 1 mol ATP a 1 mol UTP. Rozvetvenie polysacharidového reťazca nastáva za účasti enzýmu amylo a -1,4- -1,6-glykozyl transferázy rozrušením jednej -1,4-väzby a prenesením oligosacharidového zvyšku z konca rastúceho reťazca do jeho stredu vytvorením miesto -1,6-glykozidovej väzby. Molekula glykogénu obsahuje až 1 milión glukózových zvyškov, preto sa pri syntéze spotrebuje značné množstvo energie. Potreba premeny glukózy na glykogén je spôsobená skutočnosťou, že akumulácia významného množstva glukózy v bunke by viedla k zvýšeniu osmotického tlaku, pretože glukóza je vysoko rozpustná látka. Naopak, glykogén je obsiahnutý v bunke vo forme granúl a je mierne rozpustný. Rozpad glykogénu - glykogenolýza - nastáva medzi jedlami.
Uvoľňovanie glukózy vo forme glukóza-1-fosfátu (reakcia 5) nastáva ako výsledok fosforolýzy katalyzovanej fosforylázou. Enzým štiepi terminálne zvyšky jeden po druhom, čím sa skracuje glykogénové reťazce. Tento enzým však štiepi iba -1,4 glykozidové väzby. Väzby v mieste rozvetvenia sú hydrolyzované enzýmom amylo-a-l, 6-glykozidázou, ktorá štiepi monomér glukózy vo voľnej forme:
Metabolizmus glukózy
Glukóza je jednou z najdôležitejších zložiek krvi; jeho množstvo odráža stav metabolizmu sacharidov.
Sacharidy sú organické zlúčeniny obsahujúce uhlík, vodík a kyslík. Všeobecne sa uznáva, že sacharidy sa delia na 4 skupiny:
• monosacharidy - jednoduché cukry (glukóza, fruktóza, monpose, galaktóza, xylóza);
• disacharidy, ktoré umožňujú štiepenie 2 molekúl monosacharidov (maltóza, sacharóza, laktóza);
• oligosacharidy, poskytujúce 3 až 6 molekúl monosacharidov počas štiepenia;
• polysacharidy, ktoré po štiepení poskytujú viac ako 6 molekúl monosacharidov.
Sacharidy sú najdôležitejším zdrojom energie v ľudskom tele. Vstupujú do tela v zložení písania. Hlavnými zdrojmi sacharidov v potravinách sú bylinné produkty (chlieb, zemiaky, obilniny). Potravinové sacharidy (hlavne polysacharidy - škrob, glykogén a disacharidy - sacharóza, laktóza) sa trávia enzýmami gastrointestinálneho traktu na monosacharidy, absorbované v tejto forme cez steny tenkého čreva a krvou portálnej žily vstupujú do pečene a tkanív tela. Fyziologicky je najdôležitejším sacharidom v ľudskom tele glukóza. Hlavné metabolické transformácie, ktoré glukóza podstúpi, sú
• konverzia na glykogén;
• oxidácia tvorbou energie;
• premena na iné sacharidy;
• transformácia na zložky proteínov a tukov.
Glukóza zohráva osobitnú úlohu v systéme zásobovania energiou. Môže fungovať len vo vnútri buniek, kde zohráva úlohu zdroja energie. Keď glukóza vstupuje do bunky, ak je dostatok kyslíka, podlieha metabolickej oxidácii na oxid uhličitý a vodu. Počas tohto procesu sa energia akumulovaná v molekule glukózy používa na vytvorenie vysokoenergetickej zlúčeniny, adenozíntrifosfátu (ATP). Následne sa energia uzavretá v molekule aTP použije na uskutočnenie mnohých biochemických reakcií v bunke.
Pri nedostatku kyslíka v bunke sa môže glukóza počas glykolýzy oxidovať na kyselinu mliečnu (laktát). Akumulácia kyseliny mliečnej v krvi (laktátová acidóza) je príčinou metabolickej acidózy, ktorá sprevádza mnohé patologické procesy s nedostatočným prívodom kyslíka (zlyhanie dýchania) alebo nedostatočné zásobovanie tkanív krvou.
Väčšina tkanív (mozog, erytrocyty, šošovky oka, parenchým obličiek, pracovný sval) sú úplne závislé od priameho prívodu glukózy do buniek a vyžadujú „1“ kontinuálnu dodávku glukózy každú sekundu, pretože obsahujú veľmi rýchle využitie ATP. U dospelých je potreba glukózy najmenej 190 g denne (asi 150 g pre mozog a 40 g pre iné tkanivá).
Glukózu ako zdroj energie potrebujú všetky bunky ľudského tela. Potreby buniek pre glukózu sa však môžu výrazne líšiť, napríklad potreby svalových buniek (myocytov) sú počas spánku minimálne a počas fyzickej práce veľké. Potreba glukózy nie je vždy časovo zhodná s časom príjmu. Preto v ľudskom tele existujú mechanizmy, ktoré umožňujú ukladať glukózu pochádzajúcu z potravy pre budúce použitie a potom ju podľa potreby používať. Väčšina buniek ľudského tela je schopná uchovávať glukózu v obmedzených množstvách, ale tri typy buniek sú hlavným zásobníkom glukózy: pečeň, sval, bunky tukového tkaniva (adipocyty).
Tieto bunky sú schopné zachytávať glukózu z krvi a uchovávať ju pre budúce použitie, pretože jej potreba je nízka a jej obsah je vysoký (po jedle). V situácii, keď sa potreba glukózy zvyšuje a obsah v krvi sa znižuje (medzi jedlami), sú schopní ju uvoľniť z depa a použiť ju na nové potreby.
Pečeňové bunky a myocyty uchovávajú glukózu ako glykogén, čo je polymér s vysokou molekulovou hmotnosťou glukózy. Proces syntézy glykogénu sa nazýva glykogenéza. Opačný proces konverzie glykogénu na glukózu sa nazýva glykogenolýza. Je stimulovaná v reakcii na zníženie hladín glukózy v krvi. Adipocytové bunky tukového tkaniva sú tiež schopné uchovávať glukózu. V procese lyogenézy ho konvertujú na glycerín, ktorý sa potom inkorporuje do triglyceridov (forma ukladania tuku). Na poskytnutie energie bunkám sa môžu triglyceridy mobilizovať z tukových buniek, ale až po vyčerpaní zásob glykogénu. U ľudí teda glykogén plní funkciu krátkodobej depozície glukózy a tukov - dlhodobo.
Po jedle, keď sú hladiny glukózy a mastných kyselín v krvi vysoké, pečeň syntetizuje glykogén a triglyceridy, svalové bunky - glykogén a adipocyty - triglyceridy. Skladovacia kapacita sacharidov v tele je obmedzená a je asi 70 gramov v pečeni a 120 ton vo svaloch. Celková dodávka tkaniva a tekutých sacharidov u dospelých (približne 300 kcal) je zjavne nedostatočná na zabezpečenie energetických potrieb tela medzi jedlami, takže hlavným depotom a zdrojom energie v ľudskom tele sú triglyceridy adipózneho tkaniva.