glicoliză

Glicoliza (din limba greacă Glycys - dulce și liză - dizolvare, descompunere) este o secvență de reacții enzimatice care conduce la conversia glucozei în piruvat cu formarea simultană a ATP.

În condiții aerobe, piruvatul penetrează în mitocondrii, unde este complet oxidat la CO.₂ și H₂A. Dacă conținutul de oxigen nu este suficient, cum se poate întâmpla într-un mușchi care contractează activ, piruvatul este transformat în lactat.

Astfel, glicoliza nu este doar principala modalitate de utilizare a glucozei în celule, ci și o modalitate unică, deoarece poate utiliza oxigen dacă

acesta din urmă este disponibil (condiții aerobe), dar poate apărea și în absența oxigenului (condiții anaerobe).

Glicoliza anaerobă este un proces enzimatic complex pentru defalcarea glucozei care apare în țesuturile oamenilor și animalelor fără consum de oxigen. Produsul final al glicolizei este acidul lactic. ATP se formează în timpul glicolizei. Ecuația totală de glicoliză poate fi reprezentată după cum urmează:

În condiții anaerobe, glicoliza este singurul proces de furnizare a energiei în corpul unui animal. Este datorită glicolizei faptul că organismul uman și animalele pot efectua o anumită perioadă a unui număr de funcții fiziologice în condiții de deficit de oxigen. În acele cazuri în care se produce glicoliza în prezența oxigenului, se vorbește despre glicoliza aerobă.

Succesiunea reacțiilor de glicoliză anaerobă, precum și a intermediarilor lor, a fost bine studiată. Procesul de glicoliză este catalizat de unsprezece enzime, cele mai multe fiind izolate într-o formă omogenă, clasică sau foarte purificată și ale căror proprietăți sunt destul de bine cunoscute. Rețineți că glicoliza are loc în hialo-plasmă (citozol) din celulă.

Prima reacție enzimatică de glicoliză este fosforilarea, adică transferul restului de ortofosfat la glucoză prin ATP. Reacția este catalizată de către enzima hexokinază:

Formarea de glucoz-6-fosfat în reacția hexokinazică este însoțită de eliberarea unei cantități semnificative de energie liberă a sistemului și poate fi considerată un proces practic ireversibil.

Cea mai importantă proprietate a hexokinazei este inhibarea acesteia prin glucoz-6-fosfat, adică acesta din urmă servește atât ca produs de reacție, cât și ca inhibitor alosteric.

Enzima hexochinazică este capabilă să catalizeze fosforilarea nu numai a D-glucozelor, ci și a altor hexoză, în special D-fructoză, D-manoză etc. În ficat, pe lângă hexokinază, există o enzimă glucokinază, care catalizează fosforilarea numai a D-glucozelor. Această enzimă este absentă în țesutul muscular (pentru detalii, vezi capitolul 16).

A doua reacție a glicolizei este conversia glucozei-6-fosfatului prin acțiunea enzimei glucozo-6-fosfat izomerază în fructoză-6-fosfat:

Această reacție se desfășoară cu ușurință în ambele direcții și nu necesită cofactori.

A treia reacție este catalizată de enzima fosfofructokinază; 6-fosfatul rezultat este din nou fosforilat de a doua moleculă de ATP:

Această reacție este practic ireversibilă, analogă hexokinazei, are loc în prezența ionilor de magneziu și este cea mai înceată reacție de glicoliză în desfășurare. De fapt, această reacție determină rata de glicoliză ca un întreg.

Fosfofructokinaza este una dintre enzimele alosterice. Este inhibată de ATP și stimulată de AMP. La valori semnificative ale raportului ATP / AMP, activitatea fosfofructokinazei este inhibată și glicoliza încetinește. Dimpotrivă, cu o scădere a acestui raport, intensitatea glicolizei crește. Deci, în mușchiul nefuncțional, activitatea fosfofructokinazei este scăzută, iar concentrația de ATP este relativ mare. În timpul muncii musculare, există un consum intens de ATP, iar activitatea fosfofructokinazei este crescută, ceea ce duce la o creștere a procesului de glicoliză.

A patra reacție de glicoliză este catalizată de o enzime aldolază. Sub influența acestei enzime, 1,6-bisfosfatul de fructoză este împărțit în două fosfototriaze:

Această reacție este reversibilă. În funcție de temperatură, echilibrul se stabilește la un nivel diferit. Cu o creștere a temperaturii, reacția se deplasează către o formare mai mare de fosfați de trioză (fosfat de dihidroxiacetonă și gliceraldehidă-3-fosfat).

Cea de-a cincea reacție este reacția de izomerizare a fosfatului de trioză. Acesta este catalizat de enzima triosefosfat izomeraza:

Echilibrul acestei reacții de izomerază este mutat către dihidroxiacetona fosfat: 95% dihidroxiacetonă fosfat și aproximativ 5% gliceraldehid-3-fosfat. În reacțiile de glicoliză ulterioare, numai unul dintre cei doi triofosfați formați poate fi inclus direct, și anume gliceraldehidă-3-fosfat. Ca rezultat, deoarece forma aldehidică a fosfo-triozei este convertită în continuare, fosfatul de dihidroacetonă este transformat în gliceraldehid-3-fosfat.

Formarea gliceraldehidei-3-fosfatului, deoarece a fost finalizată prima etapă a glicolizei. A doua etapă este cea mai dificilă și mai importantă. Aceasta implică o reacție redox (reacție de oxidare glicolitică), cuplată cu fosforilarea substratului, în timpul căreia se formează ATP.

Ca rezultat al șaselea reacție, gliceraldehid-3-fosfat în prezența enzimei gliceraldehid, NAD coenzima și PECULIAR fosfat anorganic este supus oxidării pentru a forma un acid 1,3-bisfosfoglitserinovoy și forma redusă a NAD (NADH). Această reacție este blocată de iod sau bromacetat, are loc în mai multe etape:

1,3-bisfosfogliceratul este un compus cu o mare energie (legătura cu energie înaltă, denumită în mod obișnuit "tilde"

). Mecanismul de acțiune glyceraldehyde reduce la următoarele: fosfat anorganic în prezența NAD + acționează ca un acceptor de hidrogen, clivate din gliceraldehid-3-fosfat. În timpul formării NADH gliceraldehid 3-fosfat se leagă la molecula de enzima din cauza SH-grupuri ale acesteia din urmă. Liantul rezultată este bogată în energie, dar este fragilă și este scindată sub influența fosfat anorganic, formând astfel acid 1,3-bisfosfoglitserinovaya.

reacția Seventh catalizată de fosfoglicerat kinază, deci există un reziduu de înaltă energie de transfer de fosfat (grupare fosfat la poziția 1) la ADP pentru a forma ATP și 3-Phosphogliv acidului tserinovoy (3-fosfoglicerat):

Astfel, datorită acțiunii a două enzime (glitseralde-fosfoglicerat kinază și gidfosfatdegidrogenazy) energiei eliberate prin oxidarea grupării aldehidă gliceraldehid-3-fosfat la gruparea carboxil sub formă de energie stocată de ATP. Spre deosebire de fosforilarea oxidativă, formarea ATP din compușii cu energie înaltă se numește fosforilarea substratului.

reacția a opta urmată de transferul intramolecular al grupării fosfat rămas și acid 3-phosphoglyceric este transformată în 2-phosphoglyceric acidului (2-fosfoglicerat).

Reacția este ușor reversibilă, în prezența ionilor de Mg2 +. Cofactor enzimatic este bisfosfoglitserinovaya de asemenea acid 2,3-un mod similar ca în fosfoglyukomutaznoy reacție îndeplinește rolul de cofactor al glucozei-1,6-bifosfat:

reacție a noua catalizată de enzima enolaza, în care acidul 2-phosphoglyceric care rezultă din scindarea moleculei de apă trece în acid fosfoenolpiruvic (fosfoenolpiruvat), o legătură fosfat în poziția 2 devine vysokoergicheskoy:

Enolaza este activată de cationii divalenți Mg 2+ sau Mn 2+ și este inhibată de fluor.

A zecea reacție este caracterizată prin ruperea legăturii cu energie înaltă și transferul reziduului de fosfat din fosfoenolpiruvat în ADP (fosforilarea substratului). Catalizată de enzima piruvat kinază:

Acțiunea piruvat kinazei necesită ioni Mg2 +, precum și cationi monovalenți de metale alcaline (K + sau alții). În interiorul celulei, reacția este practic ireversibilă.

Ca urmare a celei de-a unsprezecea reacții, acidul piruvic este redus și se formează acid lactic. Reacția are loc cu participarea enzimei lactat dehidrogenază și coenzima NADH, formată în a șasea reacție:

Secvența reacțiilor care au loc la glicoliză este prezentată în fig. 10.3.

Fig. 10.3. Secvența reacțiilor de glicoliză.

1 - hexokinază; 2-ori fosfoglucoizomi; 3 - fosfofructokinaza; 4-aldo-lază; 5 - izomeraza fosfat de trioză; 6 - gliceraldehidă fosfat dehidrogenază; 7-fosfoglicerat kinaza; 8 - fosfogliceromutaza; 9-enolaza; 10-piruvat-Naza; 11 - lactat dehidrogenază.

Reacția de reducere a piruvatului completează ciclul intern de glicoliză redox. NAD + atunci când joacă rolul unui hidrogen transportor intermediar de gliceraldehid-3-fosfat (reacția 6-a) piruvic acidului (I-11 răspuns), în timp ce el este recuperat și poate participa din nou în proces ciclic, numit oxido glicolitic.

Semnificația biologică a procesului de glicoliză este în primul rând în formarea compușilor de fosfor bogați în energie. În stadiile incipiente ale glicolizei, se consumă 2 molecule ATP (reacții hexokinază și fosfo-fructin-kinază). La următoarele 4 molecule de ATP (fosfoglicerat kinază și reacții kinază piruvat) se formează. Astfel, eficiența energetică a glicolizei în condiții anaerobe este de 2 molecule ATP per moleculă de glucoză.

Așa cum sa observat, principala reacție care limitează rata de glicoliză este fosfofructokinaza. A doua reacție, glicoliza care limitează viteza și care reglează este reacția hexokinazei. În plus, glicoliza este de asemenea controlată de LDH și izoenzimele sale.

În țesuturile cu metabolism aerobic (țesuturi ale inimii, rinichilor etc.), izoenzimele LDH domină.₁ și LDH₂ (vezi capitolul 4). Aceste izoenzime Ingi-biruyutsya chiar concentrații mici de piruvatului, care împiedică formarea acidului lactic și promovează o oxidare mai completa a piruvatului (mai precis, acetil-CoA) în ciclul acidului tricarboxilic.

În țesuturile umane, care utilizează în mare măsură energia de glicoliză (de exemplu, mușchiul scheletic), principalele izoenzime sunt LDH₅ și LDH₄. Activitatea LDH₅ maxim la acele concentrații de piruvat care inhibă LDH₁. Predominarea izoenzimelor LDH₄ și LDH₅ provoacă glicoliză intensă anaerobă cu conversia rapidă a piruvatului în acid lactic.

După cum sa menționat, procesul de defalcare anaerobă a glicogenului se numește glicogenoliză. Implicarea unităților de glicogen D-glucoză în procesul de glicoliză are loc cu participarea a 2 enzime - fosforilază a și fosfo-gluco-mutază. 6-fosfatul de glucoză format ca rezultat al reacției fosfoglucomutazei poate fi inclus în procesul de glicoliză. După formarea glucozei-6-fosfatului, alte căi de glicoliză și glicogenoliză coincid în totalitate:

În procesul de glicogenoliză, nu se acumulează două, ci trei molecule ATP sub formă de compuși cu energie înaltă (ATP nu este folosit pentru formarea glucozei-6-fosfatului). Se pare că eficiența energetică a glicololizei pare să fie oarecum mai ridicată decât procesul de glicoliză, dar această eficiență se realizează numai în prezența fosforilazei active a. Trebuie avut în vedere faptul că ATP este consumat în procesul de activare a fosforililazei b (vezi figura 10.2).

biologie

Glicoliza (greaca, glicoasa - dulce, liza - divizarea) este prima etapa a respiratiei celulare, care este o secventa de reactii in timpul carora o molecula de glucoza (C₆H₁₂O₆) se împarte în două molecule de acid piruvic (C.₃H₄O₃). Reacțiile se desfășoară în citoplasm fără participarea oxigenului, dar cu participarea enzimelor. În piruvat, atomii de carbon sunt într-o formă mai oxidată, deoarece patru atomi de hidrogen se separă și restabilește un alt compus (NAD la NAD-H₂).

Reacția totală de glicoliză

Randamentul pur al energiei stocate în ATP este doar două molecule, ceea ce indică eficiența scăzută a acestei etape a respirației celulare. Cea mai mare parte a energiei de glucoză rămâne în acidul piruvic și este stocată în NAD-H₂. În timpul respirației aerobe, această energie este apoi utilizată pentru a produce cantitatea principală de molecule ATP.

Deoarece glucoza pierde patru atomi de hidrogen in timpul glicolizei, este oxidata. Acceptorii de hidrogen sunt molecule dinucleotidice de adenin nicotinamidă (NAD +).

Glucoza nu se descompune imediat la piruvat, ci printr-o serie de reacții consecutive. În total, ele pot fi prezentate în trei etape:

Glucoza este fosforilată de grupările fosfat de ATP și transformată în 1,6-bisfosfat de fructoză. Foloseste doua molecule ATP care devin ADP.

1,6-bifosfatul de fructoză este împărțit în două zaharuri fosforilate cu trei atomi de carbon.

Aceste zaharuri sunt transformate în acid piruvic. În acest caz, sunt sintetizate patru molecule ATP și se adaugă hidrogen la două molecule NAD.

Aproximativ nouă enzime care alcătuiesc transportorul sunt implicate în glicoliză. După cum se poate observa din schemă, glicoliza are loc în zece etape.

Cu o oxidare suplimentară a acidului piruvic în mitocondrii, se folosește energia stocată în NAD · H.₂.

În procesul de evoluție, glicoliza este primul mod de a obține ATP. În epoca noastră, este caracteristic atât procariotilor, cât și eucariotelor ca fiind una dintre etapele de respirație celulară.

Trebuie avut în vedere că în celule, glicoliza nu este singura modalitate de a oxida glucoza.

6 motive pentru a nu manca zahar si ce se descompune in organism

Mă bucur să vă salut, abonații mei credincioși! Vă sugerez să discutați un subiect complex, dar foarte important: ce împrăștie zahărul din corp? Să fim cinstiți: toată lumea adoră să mănânce dulce. Dar puțini oameni își imaginează pericolul zahărului și cum poate ajunge consumul acestuia pentru organism.

Zaharul este o otravă albă. Este adevărat acest lucru?

În primul rând, zahărul este unul dintre cele mai bine vândute produse alimentare din lume. E greu să nu fiu de acord cu asta. Recunoaște-o, pentru că în bucătăria fiecăruia ai zahăr?

Este necesar pentru prepararea de produse de patiserie, deserturi, gemuri, marinate. Nu ne negăm o lingură de zahăr adăugată la ceai sau cafea. A spune că acest produs este absolut nociv pentru sănătate, este imposibil. Acest produs este necesar pentru ca organismul să:

spori activitatea creierului;
prevenirea formării cheagurilor de sânge în vasele de sânge;
stimularea funcțiilor ficatului și splinei;
normalizarea circulației sângelui în creier și măduva spinării;
creșterea apetitului și a dispoziției.

Un bărbat fără zahăr nu poate fi sănătos, cu siguranță. Ca urmare a unui deficit de dulciuri, de memorie, atenția se va deteriora, o persoană nu va putea să se gândească rapid, să-și concentreze atenția asupra ceva.

Nu este în zadar că elevii și studenții dimineața, înainte de a studia sau examina, li se recomandă să bea o ceașcă de ceai dulce sau să mănânce ciocolată. Sângele nostru este în special în nevoie de zahăr.

Dar, pe lângă proprietățile utile, zahărul poate aduce și poate dăuna organismului:

creștere în greutate;
creșterea nivelului de glucoză din sânge;
încărcare pe pancreas;
probleme cardiace;
boli de piele;
carie dentară.

Desigur, nu vorbim despre zahăr pur, ci despre produse cu conținut. În timpul zilei putem mânca iaurt inofensiv, cookie de ovaz sau un măr.

Știați că, potrivit Organizației Mondiale a Sănătății, rata zilnică de zahăr pentru femei este de 25 de grame, iar pentru bărbați 37?

De exemplu, un măr conține deja 10 grame de zahăr. Și dacă ați băut un pahar de sifon dulce - aceasta depășește deja cerințele zilnice.

Deci, revenind la întrebarea dacă zahărul este otravă, puteți răspunde la ceea ce se întâmplă dacă depășește norma. Dulce avem nevoie, dar în cantități rezonabile.

Ce se întâmplă cu zahărul din organism?

Probabil că nu aveți un test de sânge pentru zahăr mai mult decât o dată și, prin urmare, știți că nivelul său trebuie să fie stabil. Pentru a înțelege cum funcționează aceasta, propun să ia în considerare ce este zahărul în general și ce se întâmplă atunci când acesta intră în corpul nostru.

Zahărul industrial, cel pe care îl folosim în scopuri culinare, este de fapt zaharoză, un carbohidrat obținut din sfecla sau trestie de zahăr.

Zaharoza este alcătuită din glucoză și fructoză. Zahărul este împărțit în glucoză și fructoză, nu numai în organism, ci și în gură, de îndată ce consumăm alimente. Splitarea are loc sub influența enzimelor salivare.

Și numai atunci toate substanțele sunt absorbite în sânge. Glucoza oferă rezerve de energie ale corpului. De asemenea, atunci când sucroza ingerată în organism începe formarea insulinei hormonale.

Ea afectează, la rândul său, formarea de glicogen din restul de glucoză, care servește ca o anumită cantitate de energie.

Și acum, imaginați-vă că o persoană mănâncă o mulțime de dulce. O parte din scindarea glucozei rezultată duce la pierderea energiei necesare.

Restul începe să fie tratat cu insulină. Dar, deoarece există o mulțime de glucoză, insulina nu are timp să lucreze și crește intensitatea acesteia.

Și aceasta este o sarcină mare pe pancreas. În timp, celulele glandelor sunt epuizate și pur și simplu nu pot produce suficientă insulină. Aceasta se numește diabet.

Un alt pericol pentru iubitorii de dulci constă în faptul că în ficat, excesul de glucoză este transformat în acizi grași și glicerină, care sunt depozitați în grăsimi. În limbajul simplu, o persoană începe să se recupereze, deoarece corpul său nu are timp să cheltuiască rezervele de grăsime și pur și simplu le pune deoparte.

Cum să folosiți zahărul pentru sănătate?

După cum am mai spus, organismul are nevoie de sucroză, dar este necesar să folosiți acest produs corect și cu înțelepciune. La urma urmei, iubirea excesivă pentru deserturi și produse de patiserie poate duce la obezitate, diabet, probleme cu stomacul și inima.

Acest lucru și excesul de greutate, care instantaneu adaugă vârsta unei persoane, făcându-i aspectul nesănătoasă. Prin urmare, este important să învățați să controlați nivelul de alimente dulci consumate.

limita și, de preferință, să elimine zahărul în forma sa pură din dietă;
mananca zaharoza in forma sa naturala: fructe, fructe de padure, miere, fructe uscate, nuci, legume;
atunci când preparați desertul sau coaceți, reduceți cantitatea de zahăr dată în rețetă de mai multe ori și utilizați mai bine mierea, cocosul sau zahărul brun, siropurile pe bază de agave, arțar, extract stevia natural;
mănâncă un dulce dimineața;
dacă beți ceai cu dulciuri sau biscuiți, băutura ar trebui să fie sărată.

În plus, trebuie să vă mișcați mai mult și să beți mai multă apă curată, astfel încât excesul de carbohidrați să fie eliminat din organism. Dacă într-adevăr doriți să mâncați o bucată de prăjitură, mâncați caise uscate sau nuci.

Și pentru ca organismul să nu simtă o deficiență de glucoză și fructoză, beți spirulina și chlorella. Aceste două alge îndepărtează remarcabil dorința de dulciuri. Ceea ce este, vă voi spune în următoarele articole.

Acordați atenție, de asemenea, tipului de produs. Într-o lume care nu se folosește ca materie primă pentru zaharoză! Și sfeclă, trestie, iarbă de mesteacăn și chiar sapă de arțar!

Utilizăm zahăr rafinat din sfeclă. În articolele anterioare, v-am spus deja cum este rafinarea periculoasă, de ce este mai bine să refuzați astfel de produse. Permiteți-mi să vă reamintesc: rafinarea este procesul de curățare a unui produs prin expunerea la substanțe chimice cum ar fi benzina.

Care zahăr este mai sănătos: sfeclă sau trestie de zahăr? Cu siguranta imposibil de spus, totul depinde de calitatea produsului. Reed avem este mult mai scump, dar acest lucru se datorează faptului că este importat din străinătate.

Vă recomandăm să cumpărați un produs brut (chiar și trestie, sfeclă). Poate fi recunoscută prin culoarea maro sau galbenă. Nu arata foarte bine, dar exista multe proprietati utile si minerale valoroase!

Asta-i abonații dragi! M-aș bucura dacă acest articol vă este util și vă va ajuta cel puțin un pas mai aproape de un stil de viață sănătos. Citiți cu beneficii, spuneți prietenilor dvs., dar nu vă spun la revedere și foarte curând vă voi spune ceva interesant!

Zahăr. Splitarea glucozei. energie

L, K. STAROSELTSEVA, doctor în științe biologice

Imediat ce nu numesc zahăr acum: dușmanul alb, otravă dulce și calorii goale. De ce este acest produs alimentar atât de grele acuzații? Pentru a răspunde la această întrebare, să luăm în considerare ce este zahărul și ce cale are când intră în organism.

Zahărul este produs, după cum se știe, din sfeclă de zahăr sau trestie de zahăr. În procesul de prelucrare a acestora se formează zaharoză; Prin compoziție chimică, este clasificată ca dizaharidă carbohidrat care constă din glucoză și fructoză. Zaharoza nu conține nici vitamine, nici săruri minerale, nici alte substanțe biologic active care se găsesc în aproape toate celelalte alimente de origine vegetală și animală.

Cu toate acestea, aceasta nu înseamnă că zahărul nu are avantaje. Glucoza este necesară pentru nutriția țesutului cerebral, a ficatului, a mușchilor. Pentru ca aceste și alte organe să fie suficient furnizate cu glucoză, conținutul lor în sânge trebuie să fie constant: 3,4-5,5 mmol / litru sau 60-90% în greutate.

Zahărul este împărțit în glucoză și fructoză deja în gură cu acțiunea enzimelor de saliva. Prin uevxs.-: "celulele mucoaselor ale gurii" 1 gura. și apoi intestinul subțire gg: -: -: absorbit în sânge. Sfârșitul

: a_. ': se ridică, iar acest lucru servește ca un semnal

secreția de insulină - hormon

g, glandă precisă.

Insulina stimulează activitatea enzimei glucokinazei, prezența de

.-: -_ = În celulele hepatice și în conducători /

/ -uniune la moleculele de fosfor de glucoză. deoarece numai în această formă (fosforilată), glucoza poate fi spartă aici, în ficat, până la produsele finale ale metabolismului, în timp ce se eliberează energie. Amintiți-vă, apropo, în timpul procesului de schimbare a 100 de grame de zahăr în organism, sunt eliberate 374 kilocalorii.

Dar nu toate glucoza merge imediat pentru a acoperi nevoile de energie. Sub influența insulinei, o parte din glucoză este transformată în glicogen, care este depozitat în principal în ficat. Aceasta este rezerva utilizată de organism pentru a menține o concentrație constantă de glucoză în sânge și, prin urmare, pentru a-i furniza organe și țesuturi.

Cei care mănâncă o mulțime de dulciuri, apare hiperglicemie, adică glucoză în sânge, care implică o secreție crescută de insulină pentru a utiliza această glucoză. Ca rezultat, celulele beta producătoare de insulină ale insulelor pancreatice din Langerhans lucrează cu supraîncărcare. Și când sunt epuizați și încep să producă mai puțină insulină, procesele de transformare și de divizare a glucozei sunt perturbate. Și acest lucru poate duce la dezvoltarea diabetului zaharat.

Un alt pericol la fel de grav amenință dentonul dulce. În procesul de divizare și conversie ulterioară a glucozei în acizii grași ficatul și glicerina se formează. Acizii grași (unii dintre aceștia sunt sub formă de trigliceride și unii sub formă liberă) sunt secretați în sânge și transportați în depozitul de țesut adipos, de exemplu, în țesutul gras subcutanat și depozitați acolo. Cu un aport excesiv de zahăr în organism, conținutul de grăsimi din sânge (hiperlipidemia) poate crește și este mai mult depozitat în depozitele de grăsimi. Obezitatea se dezvoltă în mod inevitabil. Deoarece atât hiperglicemia cât și hiperlipidemia sunt condiții care sunt, de obicei, interdependente, diabetul și obezitatea merg adesea mână în mână. Și nu este întâmplător faptul că persoanele obeze cu diabet zaharat se îmbolnăvesc mai des decât cele cu greutate corporală normală.

Consumul de zahăr în exces încalcă metabolismul tuturor substanțelor din organism, inclusiv proteinele. Când hiperglicemia suprimă secreția hormonului pancreasului - glucogon și în condițiile de deficiență, există un eșec în defalcarea proteinelor la aminoacizi. Încălcarea metabolismului proteinelor și a carbohidraților, în combinație cu tulburarea funcțiilor aparatului insular, slăbește apărarea organismului. Acest lucru este confirmat de observațiile clinice care indică o scădere a imunității la pacienții cu diabet zaharat.

Nu trebuie să vă implicați în dulce, de asemenea, deoarece în cavitatea bucală, zahărul devine un mediu favorabil activității vitale a bacteriilor care distrug smaltul dintelui și provoacă carii dentare.

Cât de mult zahăr puteți mânca pentru a evita rănirea corpului? După cum recomandă specialiștii din Institutul de Nutriție al Academiei de Științe Medicale din URSS, nu mai mult de 50-70 de grame pe zi, inclusiv zahărul conținut în dulciuri, produse de cofetărie și mâncăruri dulci. Pentru persoanele în vârstă, această rată este redusă la 30-50 grame. Și cei care sunt înclinați să fie supraponderali nu ar trebui să mănânce zahăr deloc. La urma urmei, glucoza din organism este formata nu numai din sucroza, dar si din aminoacizi, amidon si grasimi. Deci, lipsa de zahăr din dieta cu o dietă echilibrată nu este periculoasă, dar excesul său amenință să fie dezastruos.

Acțiunea enzimelor asupra defalcării zaharurilor

Enzimele responsabile de defalcarea moleculelor de zahăr din sistemul digestiv al corpului nostru sunt foarte mari. Fiecare organ sau cavitate a tractului digestiv are propriul set de astfel de enzime. De ce nu face nici unul universal? Și există așa?

Motive pentru diversitatea enzimelor

Există mai multe motive pentru o astfel de varietate de enzime care descompun zaharurile. Cele mai importante sunt următoarele:

1. O mare varietate de zaharuri în natură.

Într-adevăr, chiar și cele mai mici - elementare - molecule de zahăr constau dintr-un număr destul de mare de atomi. Este ușor schimbarea locației lor, deoarece zahărul își schimbă dramatic proprietățile. Fiecare plantă are propriul tip specific al acestor substanțe. Și pentru fiecare tip de corp trebuie să aibă o enzimă proprie.

2. O varietate de compuși de molecule mici în cele mari.

Chiar și aceleași molecule de zaharuri, care se unesc diferit în lanțuri, formează polizaharide diferite. De exemplu, amidonul și glicogenul sunt lanțuri mari de molecule de glucoză, dar ele sunt defalcate prin acțiunea enzimelor în moduri diferite.

3. Diferențe sub formă de zaharuri care trec prin diferite organe.

Dacă zahărul intră în cavitatea orală sub formă de lanțuri foarte lungi de același amidon sau glicogen, atunci deja în intestin rămân numai molecule mici care necesită o abordare proprie. Și ca rezultat al unui obicei istoric lung de a consuma o cantitate mare de alimente vegetale, corpul nostru a învățat să producă o varietate de enzime pentru a descompune cele mai multe zaharuri.

Calea zaharurilor din corp

Inițial, o dată în organism, zaharurile încep să fie procesate de saliva enzimatică - amilaza de saliva încă în gură. Aici sunt lanțuri lungi și indigestibile ale multor molecule individuale. Acțiunea enzimelor din cavitatea bucală distruge treptat legătura dintre toate. Ca urmare, o moleculă mare se descompune treptat în părțile componente.

Stomacul are de asemenea amilaza gastrică, ceea ce indică faptul că procesul de separare a lanțurilor de zahăr continuă aici. Singura astfel de polizaharidă care nu este digerată deloc de corpul nostru și nu este susceptibilă la acțiunea enzimelor este celuloza. Acesta trece prin tractul digestiv uman, jucând un rol important în menținerea tonului intestinal. Dar termenii din intestin sunt bacterii care au propriile enzime pentru digestia celulozei. Acțiunea enzimelor le permite acestor insecte să mănânce lemn vechi și reziduuri de plante diferite.

Dar deja în intestine de zahăr obține sub formă de molecule separate, mici de zaharoză, maltoză și lactoză. Aceste zaharuri constau fiecare în două molecule elementare. Maltoza, de exemplu - din două molecule de glucoză și zaharoză - din glucoză și fructoză. Și pe aceste molecule duble din intestinul subțire, enzimele speciale, numite de numele zahărului însuși - maltaza, lactaza, sucraza - încep să intre în vigoare.

Și cele mai mici, singurele molecule sunt absorbite liber de intestine, intră în sânge și sunt transportate către toate celulele corpului, unde energia este generată de ele pentru orice proces. Ca rezultat, organismul nu poate, în principiu, să gestioneze cu un fel de enzimă digestivă pentru toate zaharurile, dar o mare parte din ele îi permite să proceseze eficient majoritatea alimentelor.

31. Glicoliza
se numește o secvență de reacții, în urma căreia:

a). amidon și
glicogenul este defalcat în glucoză;

b). glucoză
împărțit în două molecule de acid piruvic (PVC);

c). glucoză
se împarte în două molecule de acid lactic;

g). glucoză
se împrăștie în dioxid de carbon și apă.

32. Reacții de glicoliză
apar:

a). în matrice
mitocondriile în condiții aerobe;

b). pe mitocondriile crista
în condiții aerobe;

c). în lizozomi
în condiții anaerobe;

g). în lizozomi
în condiții aerobe.

33. Randamentul net ATP în
Reacțiile de glicoliză în divizarea unei molecule de glucoză sunt,
molecule:

34. Când respirația aerobă PVK
(produsul de divizare a glucozei) este oxidat la:

b) dioxid de carbon și apă;

b) alcool etilic și
dioxid de carbon;

c) acidul lactic și acidul carbonic
gaze;

g) acidul lactat și
dioxid de carbon sau alcool etilic și dioxid de carbon.

35. Când respirația anaerobă
PVK se transformă în:

a) dioxid de carbon și apă;

b) alcool etilic și
dioxid de carbon;

c) acidul de lapte și
dioxid de carbon;

g). acid lactic și
dioxid de carbon sau alcool etilic și dioxid de carbon.

36.Ciclul de reacție
acizi tricarboxilici (ciclul Krebs). fluxul în celulă:

a) în matricea mitocondrială
în condiții aerobe;

b) pe cristea mitocondriilor
în condiții aerobe;

c) în lizozomi
condiții anaerobe;

d) în lizozomi cu aerobic
Condiții.

37.Numărul ATP,
formate într-un ciclu; acizi tricarboxilici în oxidarea unei singure molecule
glucoza este în molecule:

38. Enzime respiratorii
lanțuri care asigură reacții de fosforilare oxidativă,
sunt situate:

b) în matricea mitocondrială;

c) pe membrana exterioară
mitocondrii;

d) pe cristalele interioare
mitocondrial.

39. Cantitatea de ATP,
formată pe lanțul respirator al enzimelor în timpul oxidării unei singure molecule
glucoza este în molecule:

40. Cantitatea totală de ATP,
formată în timpul respirației aerobe, ca rezultat al oxidării complete a unuia
molecula de glucoza este, in molecule:

Glicogen: educație, recuperare, divizare, funcție

Glicogenul este un carbohidrat rezervat animalelor, care constă într-o cantitate mare de reziduuri de glucoză. Furnizarea de glicogen vă permite să umpleți rapid lipsa de glucoză în sânge, de îndată ce scade nivelul acesteia, se împarte glicogen și glucoza liberă intră în sânge. La om, glucoza este stocat în primul rând sub forma de glicogen. Pastreaza celule individuale molecula de glucoza nu este avantajoasă, deoarece ar crescut semnificativ presiunea osmotică din interiorul celulei. În structura sa se aseamănă cu glicogen, amidon, care este un polizaharid, care este, în principal plante tezaur. Amidon De asemenea, este format din unități de glucoză legate între ele, dar moleculele mai glicogen ramificare. Reacția de înaltă calitate la glicogen - reacția cu iod - dă o culoare maro, spre deosebire de reacția iodului cu amidonul, care vă permite să obțineți o culoare purpurie.

Reglementarea producerii de glicogen

Formarea și defalcarea glicogenului reglează mai mulți hormoni, și anume:

1) insulină
2) glucagon
3) adrenalină

formarea de glicogen are loc după concentrația de glucoză din sânge este crescut: doar o mulțime de glucoză, atunci este necesar să stoc pentru o utilizare viitoare. Absorbția glucozei în celule este reglată în principal prin doi antagoniști hormoni, adică hormoni cu efectul opus: insulină și glucagon. Ambii hormoni sunt alocate celule pancreatice.

Notă: cuvântul „glucagon“ și „glicogen“ este foarte asemănătoare, dar glucagon - un hormon, și glicogen - polizaharid de rezervă.

Insulina este sintetizată, în cazul în care sângele glucoză mult. Acest lucru se întâmplă de obicei, după ce o persoană a mâncat, mai ales în cazul în care masa - ea alimente bogate in carbohidrati (de exemplu, daca mananci un produs de patiserie sau dulce). Toți carbohidrații care sunt conținute în alimente sunt descompuse la monozaharide și deja în această formă sunt absorbite prin peretele intestinal în sânge. În consecință, nivelurile de glucoză cresc.

Cand receptorii celulari raspund la insulina, celulele absorb glucoza din sange, iar nivelul său se reduce din nou. Apropo, care este motivul pentru diabet - deficit de insulina - la figurat numit „foame în mijlocul belșug“, pentru că, există o mulțime de zahăr, dar fără insulină celulele nu pot absorbi în sânge după consumul de alimente, care este bogat în carbohidrați. O parte din celulele de glucoză sunt utilizate pentru energie, iar restul este transformat în grăsimi. Celulele hepatice utilizează glucoza absorbită pentru a sintetiza glicogenul. Dacă puțină glucoză în sânge, procesul este inversat: pancreasul secreta un hormon, glucagon, ficat si celulele incep sa se despica glicogen, eliberarea glucozei in sange, sau glucoza re-sintetiza din molecule simple, cum ar fi acidul lactic.

Adrenalina conduce de asemenea la defalcarea glicogenului, deoarece întreaga acțiune a acestui hormon vizează mobilizarea corpului, pregătindu-l pentru tipul de reacție "lovit sau alergat". Și pentru aceasta este necesar ca concentrația de glucoză să devină mai mare. Apoi, mușchii îi pot folosi pentru energie.

Astfel, rezultatele aportul alimentar in eliberarea hormonului in insulina din sange si sinteza glicogenului, și posteau - izolarea si hormonul glucagon descompunere glicogen. Secreția de adrenalină, care are loc în situații de stres, de asemenea, duce la descompunerea glicogenului.

De ce este sintetizat glicogenul?

Substratul pentru sinteza glicogenului sau glikogenogeneza cum este numit într-un alt mod, este de glucoză 6-fosfat. Această moleculă, care se obține din glucoză după aderarea la atomul de carbon al șaselea reziduu de acid fosforic. Glucoza, formând glucoză-6-fosfat pătrunde ficatul de sânge, iar sângele - din intestine.

O altă variantă este posibilă: glucoza poate fi nou sintetizat din precursori simpli (acid lactic). În acest caz, glucoza din sânge scade, de exemplu, într-un mușchi, în care scindată în acid lactic cu eliberarea de energie, și acid lactic apoi acumulate este transportat la ficat, iar celulele hepatice au fost re-sintetizat din glucoza ei. Apoi, această glucoză poate fi transformată în glucoză-6-fosfot și în continuare pe baza acesteia pentru a sintetiza glicogenul.

Etapele de glicogen

Deci, ce se întâmplă în procesul de sinteză a glicogenului din glucoză?

1. reziduu de glucoză după adăugarea de acid fosforic devine glucoză-6-fosfat. Acest lucru se datorează hexokinazei enzimei. Această enzimă are mai multe forme diferite. Hexochinază în mușchi este ușor diferită de hexochinază în ficat. Forma acestei enzime, care este prezent in ficat, glucoza este asociat cu mai rău, iar produsul format în timpul reacției, nu inhibă reacția. Din acest motiv celulele hepatice sunt capabile sa absoarba glucoza numai foarte mult atunci când, și poate fi transformat imediat in glucoza-6-fosfat, o mulțime de substrat, chiar dacă nu aveți timp să-l proces.

2. Enzima fosfoglucomutaza catalizează conversia glucoz-6-fosfatului la izomerul său, glucoz-1-fosfat.

3. rezultată glucoză 1-fosfat și apoi se conectează la trifosfat uridină, formând UDP-glucoză. Catalizează acest proces enzima UDP-glucoză. Această reacție nu poate avansa în direcția opusă, adică, este ireversibil în condițiile care sunt prezente în celulă.

4. Sintetazei enzimei glicogen transferă reziduul de glucoza pentru a forma molecule de glicogen.

5. enzimă Glikogenrazvetvlyayuschy adaugă un punct de ramură, creând un nou „ramuri“ pe molecula glicogenul. Mai târziu, la sfârșitul acestei ramuri se adaugă resturi de glucoză utilizând glicogen sintaza.

Unde este depozitat glicogen după formare?

Glicogenul este o polizaharidă de rezervă necesară pentru viață și este stocată sub formă de mici granule situate în citoplasma unor celule.

Glicogenul stochează următoarele organe:

1. ficat. Glicogenul este destul de abundent în ficat și este singurul organ care utilizează cantitatea de glicogen care reglează concentrația de zahăr din sânge. 5-6% poate fi de glicogen din ficat, în greutate, ceea ce corespunde aproximativ 100-120 grame.

2. Mușchi. În mușchi, depozitele de glicogen sunt mai puțin în procent (până la 1%), dar în total, în greutate, pot depăși tot glicogenul stocat în ficat. Mușchii nu eliberează glucoza, care a fost format după prăbușirea glicogenului în fluxul sanguin, o folosesc doar pentru uzul propriu.

3. Rinichii. Au găsit o cantitate mică de glicogen. Mai cantități mai mici au fost găsite în celule și leucocite gliale, adică celule albe din sânge.

Cât durează ultimul depozit de glicogen?

În timpul funcționării glicogenul corpului este sintetizat destul de des, aproape de fiecare dată după ce mănâncă. Organismul nu are sens să păstreze cantități uriașe de glicogen, deoarece funcția sa principală nu este să servească cât mai mult timp ca donator de nutrienți, ci să reglementeze cantitatea de zahăr din sânge. glicogen durează o perioadă de aproximativ 12 ore.

Pentru comparație, înmagazinată de grăsime:

- În primul rând, în general, au o masă mult mai mare decât masa de glicogenul
- în al doilea rând, ele pot fi suficiente pentru o lună de existență.

De asemenea, demn de remarcat este faptul că organismul uman poate transforma carbohidratii in grasime, dar nu și invers, care este stocat până grăsime pentru a transforma în glicogen nu funcționează, doar pentru a fi utilizate în mod direct pentru energie. Dar glicogen despica in glucoza, iar apoi distruge foarte glucoza și de a folosi produsul rezultat pentru sinteza grăsimilor în corpul uman este destul de capabil.

Glicoliza aerobă și anaerobă. Care este rolul lor în viața corpului uman?

Pentru a înțelege ce este glicoliza, trebuie să ne referim la terminologia greacă, deoarece acest termen este derivat din cuvintele grecești: glicos - dulce și liză - divizare. Numele de glucoză provine de la cuvântul Glycos. Astfel, acest termen se referă la procesul de saturație a glucozei cu oxigen, ca urmare a faptului că o moleculă a substanței dulci se descompune în două microparticule cu acid piruvic. Glicoliza este o reacție biochimică care apare în celulele vii și vizează împărțirea glucozei. Există trei opțiuni pentru descompunerea glucozei, iar glicoliza aerobă este una dintre ele.

Acest proces constă dintr-un număr de reacții chimice intermediare, urmate de eliberarea de energie. Aceasta este esența principală a glicolizei. Energia eliberată este folosită pentru activitatea vitală generală a unui organism viu. Formula generală pentru divizarea glucozei este după cum urmează:

Glucoză + 2NAD + + 2ADF + 2Pi → 2 piruvat + 2 NADH + 2H + + 2ATF + 2H2O

Oxidarea aerobă a glucozei cu împărțirea ulterioară a moleculei sale de șase atomi de carbon se realizează prin intermediul a 10 reacții intermediare. Primele 5 reacții combină faza pregătitoare de preparare și reacțiile ulterioare sunt destinate formării ATP. În timpul reacțiilor se formează izomerii stereoscopici ai zaharurilor și derivații lor. Acumularea principală a energiei în celule survine în faza a doua, asociată cu formarea ATP.

Etapele de glicoliză oxidativă. Faza 1.

În glicoliza aerobă sunt 2 faze.

Prima fază este pregătitoare. În el, glucoza reacționează cu 2 molecule de ATP. Această fază constă din 5 etape consecutive ale reacțiilor biochimice.

Prima etapă. Glucoză fosforilarea

Fosforilarea, adică procesul de transfer al reziduurilor de acid fosforic în prima și în reacțiile ulterioare, este efectuat de moleculele de acid anhidrid fosforic.

În prima etapă, reziduurile de acid fosforic din moleculele unui adiposfat sunt transferate în structura moleculară a glucozei. În timpul procesului, se obține glucoz-6-fosfat. Hexocinaza acționează ca un catalizator, accelerând procesul cu ajutorul ionilor de magneziu care acționează ca un cofactor. Ionii de magneziu sunt implicați în alte reacții de glicoliză.

A doua etapă. Formarea izomerului de glucoză-6-fosfat

La a doua etapă este izomerizarea glucoz-6-fosfatului la fructoză-6-fosfat.

Izomerizarea este formarea substanțelor cu greutate egală, compoziția elementelor chimice, dar cu proprietăți diferite datorită aranjamentului diferit al atomilor din moleculă. Izomerizarea substanțelor se efectuează sub acțiunea condițiilor externe: presiune, temperatură, catalizatori.

În acest caz, procesul este realizat sub acțiunea unui catalizator de fosfoglucoză izomerază cu participarea ionilor Mg +.

Al treilea pas. Fosforilarea 6-fosfatului de fructoză

În această etapă, gruparea fosforil este atașată de ATP. Procesul se desfășoară cu participarea enzimei fosfofructokinază-1. Această enzimă este destinată numai participării la hidroliză. Ca urmare a reacției, se obțin 1,6-bisfosfat de fructoză și adezin trifosfat de nucleotide.

ATP este un adezintrifosfat, o sursă unică de energie într-un organism viu. Este o moleculă destul de complexă și greoaie, formată din hidrocarburi, grupări hidroxil, grupări de azot și acid fosforic cu o singură legătură liberă, asamblate în mai multe structuri ciclice și liniare. Eliberarea energiei apare ca urmare a interacțiunii dintre resturile de acid fosforic și apă. ATP hidroliza este însoțită de formarea de acid fosforic și eliberarea de 40-60 jouli de energie, pe care organismul o cheltuiește pe mijloacele sale de trai.

Dar, înainte ca fosforilarea glucozei să aibă loc în detrimentul moleculei de adesintrifosfat, adică transferul reziduului de acid fosforic în glucoză.

Al patrulea pas. Dezintegrarea 1,6-difosfatului de fructoză

În cea de-a patra reacție, fructoza-1,6-difosfat se descompune în două substanțe noi.

Dioxiacetonă fosfat,
Glicerald aldehid-3-fosfat.

În acest proces chimic, aldolaza, o enzimă implicată în metabolismul energetic și necesară în diagnosticarea unui număr de boli, acționează ca un catalizator.

Pasul 5. Formarea izomerilor triozfosfati

Și în final, ultimul proces este izomerizarea fosfaturilor de trioză.

Glicerid-3-fosfatul va continua să participe la procesul de hidroliză aerobă. Și a doua componentă, fosfat de dioxaacetonă, cu participarea enzimei triosofosfat izomerază, este transformată în gliceraldehidă-3-fosfat. Dar această transformare este reversibilă.

Etapa 2. Sinteza trifosfatului de adesină

În această fază de glicoliză, energia biochimică va fi acumulată ca ATP. Adezin trifosfatul este format din difesfat de adesină datorat fosforilării. Și, de asemenea, a format NADH.

Abrevierea NADH are o foarte complexă și greu de reținut pentru o interpretare nespecialistă - nicotinamidă adenină dinucleotidă. NADH este o coenzima, un compus non-proteic implicat în procesele chimice ale unei celule vii. Există în două forme:

oxidat (NAD +, NADox);
restaurat (NADH, NADred).

În metabolism, NAD participă la reacțiile redox care transportă electroni de la un proces chimic la altul. Prin donarea sau acceptarea unui electron, molecula este transformată din NAD + în NADH și invers. În organismele vii, NAD este produs din amino-acizi triptofan sau aspartat.

Două microparticule de gliceraldehidă-3-fosfat sunt supuse reacțiilor în timpul cărora se formează piruvat și 4 molecule ATP. Dar randamentul final al adezintrifosfatului va fi de 2 molecule, din moment ce două sunt cheltuite în faza pregătitoare. Procesul continuă.

Pasul 6 - oxidarea gliceraldehidei-3-fosfatului

În această reacție, are loc oxidarea și fosforilarea gliceraldehid-3-fosfatului. Rezultatul este acidul 1,3-difosfogliceric. Gliceraldehida-3-fosfat dehidrogenaza este implicată în accelerarea reacției.

Reacția are loc cu participarea energiei primite din exterior, așa că se numește endergonică. Astfel de reacții se desfășoară în paralel cu exergic, care evoluează, dă energie departe. În acest caz, această reacție este următorul proces.

Al șaptelea pas. Mutarea grupului fosfat de la 1,3-difosfoglicerat la difesfat de adesină

În această reacție intermediară, gruparea fosforil este transferată de fosfoglicerat kinaza din 1,3-difosfogliceratul la adesin difosfat. Rezultatul este un 3-fosfoglicerat și ATP.

Enzima fosfoglicerat kinaza și-a dobândit numele pentru capacitatea sa de a cataliza reacțiile în ambele direcții. Această enzimă transportă, de asemenea, reziduul de fosfat dintr-un trifosfat de adezivină la 3-fosfoglicerat.

Reacțiile a 6-a și a 7-a sunt deseori considerate ca un singur proces. 1,3-difosfogliceratul este considerat ca produs intermediar. Impreuna, reactiile 6 si 7 arata astfel:

3-fosfat de gliceraldehidă + ADP + Pi + NAD + 3-fosfoglicerat + ATP + NADH + H +, ΔG'o = -12,2 kJ / mol.

Iar în total, aceste 2 procese eliberează o parte din energie.

Al 8-lea pas. Transferarea grupării fosforil din 3-fosfoglicerat.

Producția de 2-fosfoglicerat este un proces reversibil, care are loc sub acțiunea catalitică a fosfogliceratului mutazei enzimatice. Gruparea fosforil este transferată de la atomul de carbon divalent al 3-fosfogliceratului la atomul trivalent de 2-fosfoglicerat, rezultând formarea acidului 2-fosfogliceric. Reacția are loc cu participarea ionilor de magneziu încărcați pozitiv.

Pasul 9. Izolarea apei din 2-fosfoglicerat

Această reacție în esența sa este a doua reacție de divizare a glucozei (prima a fost reacția celei de-a șasea etape). În el, enzima fosfopiranat hidrataza stimulează îndepărtarea apei din atomul C, adică procesul de eliminare din molecula 2-fosfoglicerat și formarea fosfoenolpiruvatului (acidul fosfoenol piruvic).

Pasul 10 și ultimul. Transferul reziduului fosfat din FEP în ADP

În reacția finală de glicoliză sunt implicate coenzimele - potasiu, magneziu și mangan, enzima piruvat kinaza acționează ca un catalizator.

Transformarea formei enolice a acidului piruvic în forma ceto este un proces reversibil și ambii izomeri sunt prezenți în celule. Procesul de tranziție a substanțelor izometrice de la unul la altul se numește tautomerizare.

Ce este glicoliza anaerobă?

Împreună cu glicoliza aerobă, adică împărțirea glucozei cu participarea O2, există și așa-numita defalcare anaerobă a glucozei, în care nu este implicat oxigenul. Se compune, de asemenea, din zece reacții consecutive. Dar unde este stadiul anaerob al glicolizei, fie că este asociat cu procesele de divizare a glucozei în oxigen, fie că este un proces biochimic independent, să încercăm să ne dăm seama.

Glicoliza anaerobă este defalcarea glucozei în absența oxigenului pentru a forma lactatul. Dar în procesul de formare a acidului lactic, NADH nu se acumulează în celulă. Acest proces se desfășoară în acele țesuturi și celule care funcționează în condiții de foame de oxigen - hipoxie. Aceste țesuturi includ în special mușchii scheletici. În eritrocite, în ciuda prezenței oxigenului, lactatul se formează și în timpul glicolizei, deoarece nu există mitocondriile în celulele sanguine.

Hidroliza anaerobă are loc în citozol (partea lichidă a citoplasmei) a celulelor și este singurul act care produce și furnizează ATP, deoarece în acest caz fosforilarea oxidativă nu funcționează. Pentru procesele oxidative, oxigenul este necesar, dar nu este în glicoliza anaerobă.

Atât acidul piruvic cât și acidul lactic servesc ca sursă de energie pentru mușchii să îndeplinească anumite sarcini. Excesul de acid intră în ficat, unde, sub acțiunea enzimelor, este din nou transformat în glicogen și glucoză. Și procesul începe din nou. Lipsa de glucoză este alimentată de nutriție - utilizarea zahărului, fructelor dulci și a altor dulciuri. Deci este imposibil, de dragul figurii, să abandoneze complet dulceața. Zahărul este necesar de către organism, dar cu moderare.

Glicoliză. Oxidarea aerobă a glucozei. Glicoliza gliconeogenezei

Glicoliza este un proces enzimatic complex de divizare a glucozei în două molecule de piruvat (glicoliza aerobă) sau două molecule de lactat (glicoliza anaerobă, care are loc fără consumul de oxigen).

Ecuația totală de glicoliză anaerobă:

Glucoza acid lactic

Funcțiile de glicoliză în toate celulele vii. Toate enzimele sunt localizate în citozol, formând un complex multienzim.

Glicoliza se realizează în două etape.

I. Etapa pregătitoare este dihotomia descompunerii glucozei în două molecule de gliceraldehidă-3-fosfat. Transformările sunt însoțite de un cost de 2 ATP.

II. Etapa de reducere a oxidării glicolitic este conversia gliceraldehid-3-fosfatului la lactat. Include reacții redox și reacții de fosforilare, însoțite de generarea de ATP.

În cea de-a doua etapă, două molecule de gliceraldehid-3-fosfat sunt oxidate, deci un factor de 2 ar trebui să fie stabilit în reacțiile din fața formulei substratului.

În condiții anaerobe, oxidarea NADH. H + redus în reacția de gliceraldehidă fosfat dehidrogenază apare în reacția lactat dehidrogenază. În condiții aerobe NADH. H + este oxidat de oxigen cu participarea enzimelor din lanțul respirator și energia eliberată în timpul acestui proces este utilizată pentru a sintetiza 1,5 sau 2,5 moli de ATP (în funcție de mecanismul de transfer al transportului NADH glicolitic H + la mitocondriile).

Echilibrul energetic al glicolizei este de două molecule ATP per moleculă de glucoză. În prima etapă a glicolizei, două molecule de ATP sunt consumate pentru a activa substratul (în reacțiile de hexokinază și fosfofructokinază). În stadiul II, se formează patru molecule ATP (în reacțiile kinazei fosfoglicerat și piruvat kinazei). Sinteza ATP se realizează prin fosforilarea substratului.

Enzime cheie de glicoliză:

1. Hexokinaza este o enzimă de reglare a glicolizei în celulele extrahepatice. Hexokinaza este inhibată alosteric prin glucoza-6-fosfat. Glucokinaza este o enzimă de reglare a glicolizei în hepatocite. Sinteza glucokinazei este indusă de insulină.

2. Phosphofructokinaza-1. Aceasta este principala enzimă cheie care catalizează reacția, care limitează viteza întregului proces (cea mai lentă reacție). Sinteza enzimelor este indusă de insulină. Activatorii allosterici - AMP, ADP, 2,6-difosfat de fructoză. Nivelul de 2,6-difosfat de fructoză crește sub acțiunea insulinei și scade sub acțiunea glucagonului. Inhibitori allosterici - ATP, citrat.

3. Pyruvat kinaza. Enzima este activă în formă ne-fosforilată. Glucagonul (în hepatocite) și adrenalina (în miocți) stimulează fosforilarea enzimei și, prin urmare, inactivează enzima. Insulina, dimpotrivă, stimulează defosforilarea enzimei și, prin urmare, activează enzima. Activator alosteric - Фр-1,6-ФФ. Inhibitor alosteric - ATP, acetil-CoA. Sinteza enzimelor induce insulina.

Rolul biologic al glicolizei:

1. Generarea ATP. Glicoliza este singurul proces celular care produce ATP fără consum de oxigen. Celulele care au mitocondriile puțin sau deloc, primesc ATP numai în timpul glicolizei.

Valoarea glicolizei pentru celulele roșii din sânge. Glicoliza este singurul proces care produce ATP în celulele roșii și menține integritatea și funcția lor.

Defectele ereditare ale piruvat kinazei sunt însoțite de anemie hemolitică. În această patologie, celulele roșii din sânge au 5 până la 25% din activitatea normală a piruvat kinazei și, prin urmare, rata de glicoliză este scăzută.

Produsul intermediar de glicoliză a glicolizei eritrocitare 2,3-difosfoglicerat (2,3-DFG) scade afinitatea hemoglobinei pentru oxigen, contribuind la disocierea oxigenului de oxihemoglobină și la tranziția sa în țesuturi. Încălcarea glicolizei în celulele roșii din sânge poate afecta transportul oxigenului. Astfel, cu deficit de hexokinază, se observă o scădere a nivelului de 2,3-DFG și o afinitate anormal de mare a hemoglobinei pentru oxigen. Dimpotrivă, atunci când piruvat kinaza este deficitară, conținutul de 2,3-FGH este de două ori mai mare decât normal, ceea ce are ca rezultat o afinitate scăzută a hemoglobinei pentru oxigen.

2. Este o sursă de radicali de hidrocarburi pentru procesele de biosinteză a celulelor: