Glikoliza

Glikoliza (iz grščine. Glycys - sladka in liza - raztapljanje, razgradnja) je zaporedje encimskih reakcij, ki vodijo k pretvorbi glukoze v piruvat s sočasnim nastajanjem ATP.

Pod aerobnimi pogoji piruvat prodre v mitohondrije, kjer se popolnoma oksidira v CO.₂ in H₂A. Če vsebnost kisika ni zadostna, kot se lahko zgodi v mišicah z aktivno kontrakcijo, se piruvat pretvori v laktat.

Torej, glikoliza ni le glavni način uporabe glukoze v celicah, ampak tudi edinstven način, saj lahko uporablja kisik, če

slednji je na voljo (aerobni pogoji), lahko pa se pojavi tudi v odsotnosti kisika (anaerobni pogoji).

Anaerobna glikoliza je kompleksen encimski proces za razgradnjo glukoze, ki se pojavi v tkivih ljudi in živali brez porabe kisika. Končni produkt glikolize je mlečna kislina. ATP nastane med glikolizo. Celotno enačbo glikolize lahko predstavimo na naslednji način:

V anaerobnih pogojih je glikoliza edini proces dobave energije v telesu živali. Zaradi glikolize lahko človeško telo in živali opravijo določeno obdobje številnih fizioloških funkcij v pogojih pomanjkanja kisika. V primerih, ko se glikoliza pojavi v prisotnosti kisika, govorijo o aerobni glikolizi.

Zaporedje anaerobnih reakcij glikolize in njihovih vmesnih produktov je dobro raziskano. Proces glikolize katalizira enajst encimov, od katerih jih je večina izoliranih v homogeni, klastični ali visoko prečiščeni obliki, katere lastnosti so zelo dobro znane. Upoštevajte, da se glikoliza pojavlja v hialo plazmi (citosolu) celice.

Prva encimska reakcija glikolize je fosforilacija, t.j. prenos ortofosfatnega ostanka v glukozo z ATP. Reakcijo katalizira encim heksokinaza:

Nastajanje glukoza-6-fosfata v heksokinazni reakciji spremlja sproščanje znatne količine proste energije sistema in se lahko šteje za praktično ireverzibilni proces.

Najpomembnejša lastnost heksokinaze je njena inhibicija z glukozo-6-fosfatom, t.j. slednji služi kot reakcijski produkt in kot alosterični inhibitor.

Enzim heksokinaze lahko katalizira fosforilacijo ne samo D-glukoze, ampak tudi drugih heksoz, zlasti D-fruktoze, D-manoze itd. V jetrih poleg heksokinaze obstaja tudi encim glukokinaza, ki katalizira fosforilacijo samo D-glukoze. Ta encim ni v mišičnem tkivu (za podrobnosti glej poglavje 16).

Druga reakcija glikolize je pretvorba glukoze-6-fosfata z delovanjem encima glukoza-6-fosfat izomeraze v fruktozo-6-fosfat:

Ta reakcija poteka brez težav v obeh smereh in ne zahteva nobenih kofaktorjev.

Tretjo reakcijo katalizira encim fosfofruktokinaza; nastali fruktoza-6-fosfat je spet fosforiliran z drugo molekulo ATP:

Ta reakcija je praktično ireverzibilna, analogna heksokinazi, poteka v prisotnosti magnezijevih ionov in je najbolj počasna reakcija glikolize. Dejansko ta reakcija določa stopnjo glikolize kot celote.

Fosfruktokinaza je eden od alosteričnih encimov. Zavira ga ATP in stimulira AMP. Pri pomembnih vrednostih razmerja ATP / AMP je inhibirana aktivnost fosforfruktokinaze in upočasnitev glikolize. Nasprotno, z zmanjšanjem tega razmerja se intenzivnost glikolize poveča. Tako je v nedelujoči mišici aktivnost fosfofruktokinaze nizka in koncentracija ATP je relativno visoka. Med delom mišice je intenzivna poraba ATP in aktivnost fosforfruktokinaze se poveča, kar vodi do povečanja procesa glikolize.

Četrto reakcijo glikolize katalizira encim aldolaza. Pod vplivom tega encima je fruktoza-1,6-bisfosfat razdeljen na dve fosfotiri:

Ta reakcija je reverzibilna. Odvisno od temperature se ravnotežje vzpostavi na drugačni ravni. S povečanjem temperature se reakcija premakne v smeri večje tvorbe trioza fosfatov (dihidroksiaceton fosfat in gliceraldehid-3-fosfat).

Peta reakcija je trioza fosfatna izomerizacijska reakcija. Katalizira ga encim triosefosfat izomeraza:

Ravnotežje te izomerazne reakcije se premakne proti dihidroksiacetonfosfatu: 95% dihidroksiacetonfosfatu in približno 5% gliceraldehid-3-fosfatu. V poznejših reakcijah glikolize lahko neposredno vključimo le enega od dveh nastalih triosofosfatov, in sicer gliceraldehid-3-fosfat. Kot rezultat, ko se aldehidna oblika fosfo-trioze nadalje pretvori, se di-hidroksi aceton fosfat pretvori v gliceraldehid-3-fosfat.

Nastanek gliceraldehid-3-fosfata je bil dokončan v prvi fazi glikolize. Druga faza je najtežja in najpomembnejša. Vključuje redoks reakcijo (reakcijo glikolitične oksidacije), ki je povezana s fosforilacijo substrata, med katero se tvori ATP.

Kot rezultat šeste reakcije gliceraldehid-3-fosfata v prisotnosti encima gliceraldehid fosfat dehidrogenaze, koencim NAD in anorganski fosfat izpostavimo posebni oksidaciji z nastajanjem 1,3-bisfosfoglicerinske kisline in reducirane oblike NAD (NADH). Ta reakcija je blokirana z jodom ali bromoacetatom, poteka v več fazah:

1,3-bisfosfoglicerat je visokoenergetska spojina (visoka energijska vez, ki je običajno označena kot "tilde")

). Mehanizem delovanja gliceraldehid fosfat dehidrogenaze je naslednji: v prisotnosti anorganskega fosfata NAD + deluje kot akceptor vodika, ki se odcepi od gliceraldehid-3-fosfata. V procesu nastajanja NADH se gliceraldehid-3-fosfat veže na encimsko molekulo na račun SH-skupin slednjih. Nastala vez je bogata z energijo, vendar je krhka in se pod vplivom anorganskega fosfata razdeli z nastankom 1,3-bisfosfoglicerinske kisline.

Sedma reakcija se katalizira s fosfogliceratno kinazo, medtem ko se energijsko bogat fosfatni ostanek (fosfatna skupina v položaju 1) prenese na ADP z nastankom ATP in 3-fosfoglicerinske kisline (3-fosfoglicerata):

Tako se zaradi delovanja dveh encimov (gliceraldehifosfat dehidrogenaze in fosfoglicerat kinaze) energija, ki se sprosti med oksidacijo aldehidne skupine gliceraldehid-3-fosfata v karboksilno skupino, shrani v obliki ATP energije. V nasprotju z oksidativno fosforilacijo se tvorba ATP iz visokoenergijskih spojin imenuje fosforilacija substrata.

Osmo reakcijo spremlja intramolekularni prenos preostale fosfatne skupine in 3-fosfoglicerinska kislina se pretvori v 2-fosfoglicerinsko kislino (2-fosfoglicerat).

Reakcija je lahko reverzibilna, poteka v prisotnosti ionov Mg2 +. Kofaktor encima je tudi 2,3-bisfosfoglicerična kislina na enak način kot pri reakciji fosfoglukomutaze glukoza-1,6-bisfosfat igra vlogo kofaktorja:

Deveta reakcija je katalizirana z encimom enolazo, z 2-fosfoglicerinsko kislino, ki je posledica delitve molekule vode na fosfoenolpiruvično kislino (fosfoenolpiruvat), in fosfatna vez v položaju 2 postane visoka energija:

Enolazo aktiviramo z dvovalentnimi kationi Mg2 + ali Mn2 + in jo inhibira fluorid.

Deseta reakcija je značilna z razbitjem visokoenergetske vezi in prenosom fosfatnega ostanka iz fosfoenolpiruvata v ADP (fosforilacija substrata). Katalizira ga encim piruvat kinaza:

Za delovanje piruvat kinaze so potrebni Mg2 + ioni, kot tudi monovalentni kationi alkalijskih kovin (K + ali drugi). V celici je reakcija praktično nepovratna.

Kot rezultat enajste reakcije se reducira piruvična kislina in nastane mlečna kislina. Reakcija poteka s sodelovanjem encima laktat dehidrogenaze in koencima NADH, ki nastane v šesti reakciji:

Zaporedje reakcij, ki potekajo pri glikolizi, je prikazano na sl. 10.3.

Sl. 10.3. Zaporedje reakcij glikolize.

1-heksokinaza; 2 - fosfoglukozimski časi; 3 - fosfofruktokinaza; 4-aldo-laza; 5 - trioza fosfat izomeraza; 6 - gliceraldehid fosfat dehidrogenaza; 7-fosfoglicerat kinaza; 8-fosfoglyceromutaza; 9-enolaza; 10 - piruvat-Naza; 11 - laktat dehidrogenaza.

Reakcija redukcije piruvata zaključi notranji cikel redoks glikolize. NAD + ima vlogo vmesnega nosilca vodika iz gliceraldehid-3-fosfata (6. reakcija) do piruvične kisline (11. reakcija), medtem ko se regenerira in lahko ponovno sodeluje v cikličnem procesu, imenovanem glikolitična oksidacija.

Biološki pomen procesa glikolize je predvsem v nastajanju energijsko bogatih fosforjevih spojin. V zgodnjih fazah glikolize so porabljene 2 molekuli ATP (reakcije heksokinaze in fosfo-fruktin-kinaze). Na naslednjih 4 nastanejo molekule ATP (fosfogliceratne kinaze in piruvat kinazne reakcije). Tako je energetska učinkovitost glikolize v anaerobnih pogojih 2 molekuli ATP na molekulo glukoze.

Kot smo že omenili, je glavna reakcija, ki omejuje hitrost glikolize fosfofruktokinaza. Druga reakcija, ki omejuje hitrost in regulira glikolizo, je reakcija heksokinaze. Poleg tega glikolizo nadzorujejo tudi LDH in njegovi izoencimi.

V tkivih z aerobno presnovo (tkiva srca, ledvic itd.) Prevladujejo izoencimi LDH.₁ in LDH₂ (glej poglavje 4). Ti izoencimi zavirajo celo majhne koncentracije piruvata, ki preprečujejo nastajanje mlečne kisline in prispevajo k popolnejši oksidaciji piruvata (natančneje, acetil CoA) v ciklusu trikarboksilne kisline.

V človeških tkivih, ki v veliki meri uporabljajo glikolizno energijo (npr. Skeletne mišice), so glavni izoencimi LDH₅ in LDH₄. LDH aktivnost₅ pri tistih koncentracijah piruvata, ki zavirajo LDH₁. Prevladovanje izoencimov LDH₄ in LDH₅ povzroča intenzivno anaerobno glikolizo s hitro pretvorbo piruvata v mlečno kislino.

Kot smo že omenili, se proces anaerobne razgradnje glikogena imenuje glikogenoliza. Vključevanje glikogenskih D-glukoznih enot v proces glikolize poteka s sodelovanjem dveh encimov - fosforilaze a in fosfo-gluko-mutaze. Glukoza-6-fosfat, ki nastane kot posledica fosfoglukomutazne reakcije, je lahko vključen v proces glikolize. Po nastanku glukoze-6-fosfata se nadaljnje poti glikolize in glikogenolize popolnoma ujemajo:

V procesu glikogenolize se ne kopičita dve, ampak tri molekule ATP v obliki visokoenergijskih spojin (ATP se ne porabi za tvorbo glukoze-6-fosfata). Zdi se, da je energetska učinkovitost gliko-genolize nekoliko višja od procesa glikolize, vendar se ta učinkovitost doseže le v prisotnosti aktivne fosforilaze a. Upoštevati je treba, da se ATP porabi v procesu aktivacije fosforiloze b (glej sliko 10.2).

Biologija

Glikoliza (grški Glycos - sladek, liza - cepitev) je prva faza celičnega dihanja, ki je zaporedje reakcij, med katerimi je ena molekula glukoze (C).₆H₁₂O₆) razcepi na dve molekuli piruvične kisline (C₃H₄O₃). Reakcije potekajo v citoplazmi brez sodelovanja kisika, vendar s sodelovanjem encimov. V piruvatu so atomi ogljika v bolj oksidirani obliki, saj se štiri atoma vodika odcepijo in obnovijo drugo spojino (NAD v NAD · H₂).

Celotna reakcija glikolize

Čisti donos energije, shranjene v ATP, je le dve molekuli, kar kaže na nizko učinkovitost te faze celičnega dihanja. Večina glukozne energije ostane v piruvični kislini in je shranjena v NAD · H₂. Med aerobno dihanjem se ta energija nato uporabi za proizvodnjo glavne količine molekul ATP.

Ker glukoza med glikolizo izgubi štiri atome vodika, se oksidira. Vodikov akceptor je molekula nikotinamid adenin dinukleotida (NAD +).

Glukoza se takoj ne razgradi v piruvat, ampak skozi vrsto zaporednih reakcij. Skupaj jih je mogoče predstaviti v treh fazah:

Glukozo fosforiliramo s fosfatnimi skupinami ATP in pretvorimo v fruktozo-1,6-bisfosfat. Uporablja dve molekuli ATP, ki postaneta ADP.

Fruktoza-1,6-bifosfat je razdeljen na dva fosforilirana tri-ogljikova sladkorja.

Ti sladkorji se pretvorijo v piruvično kislino. V tem primeru sintetiziramo štiri molekule ATP in dodamo vodik dvema molekulama NAD.

Okoli devet encimov, ki tvorijo transporter, so vključeni v glikolizo. Kot je razvidno iz sheme, glikoliza poteka v desetih stopnjah.

Z nadaljnjo oksidacijo piruvične kisline v mitohondrijih se uporablja energija, shranjena v NAD · H.₂.

V procesu evolucije je glikoliza prvi način za pridobitev ATP. V našem času je značilna tako za prokariote kot za evkarionte kot eno od stopenj celičnega dihanja.

Upoštevati je treba, da v celicah glikoliza ni edini način oksidacije glukoze.

6 razlogov, da ne jedo sladkorja in kaj se razgrajuje v telesu

Veseli me, da vas pozdravim, zveste naročnice! Predlagam vam, da se pogovorite o eni kompleksni, a zelo pomembni temi: kaj razgrajuje sladkor v telesu? Bodimo iskreni: vsi radi jedo sladko. Toda malo ljudi si predstavlja nevarnost sladkorja in kako lahko njegova poraba konča za organizem.

Sladkor je bel strup. Je to res?

Najprej, sladkor je ena izmed najbolje prodajanih živil na svetu. Težko se ne strinjam s tem. Priznaj, ker ima v kuhinji vsakega od vas sladkor?

To je potrebno za pripravo peciva, sladic, marmelade, marinade. Ne zavračamo žlice sladkorja, dodanega čaju ali kavi. Reči, da je ta izdelek popolnoma škodljiv za zdravje, je nemogoče. Ta izdelek je potreben, da telo:

• izboljšanje možganske aktivnosti;
• preprečevanje krvnih strdkov v krvnih žilah;
• spodbujanje delovanja jeter in vranice;
• normalizacija krvnega obtoka v možganih in hrbtenjači;
• povečan apetit in razpoloženje.

Človek brez sladkorja ne more biti zdrav, zagotovo. Zaradi pomanjkanja sladkarij, spomina se bo pozornost poslabšala, oseba ne bo mogla hitro razmišljati, usmeriti pozornost na nekaj.

Ni zaman, da bi učencem in študentom zjutraj, pred študijem ali pregledom, priporočili, da popijejo skodelico sladkega čaja ali pojejo čokolado. Naša kri potrebuje predvsem sladkor.

Ampak, poleg koristnih lastnosti, lahko sladkor prinese in škoduje telesu:

• pridobivanje telesne teže;
• zvišane ravni glukoze v krvi;
• obremenitev trebušne slinavke;
• težave s srcem;
• kožne bolezni;
• zobne gnilobe.

Seveda ne govorimo o čistem sladkorju, ampak o izdelkih s svojo vsebino. Čez dan lahko jedemo neškodljiv jogurt, ovsene piškote ali jabolko.

Ali ste vedeli, da je po podatkih Svetovne zdravstvene organizacije dnevni delež sladkorja za ženske 25 gramov, za moške pa 37?

Na primer, jabolko že vsebuje 10 gramov sladkorja. In če ste popili kozarec sladke sode - to že presega vaše dnevne potrebe.

Če se vrnemo k vprašanju, ali je sladkor strup, lahko odgovorite, kaj se zgodi, če preseže normo. Sladko potrebujemo, vendar v razumnih količinah.

Kaj se zgodi s sladkorjem v telesu?

Verjetno ne boste imeli krvnega testa za sladkor več kot enkrat, zato veste, da mora biti njegova raven stabilna. Da bi razumeli, kako to deluje, predlagam, da razmislimo, kaj je sladkor na splošno in kaj se zgodi z njim, ko vstopi v naše telo.

Industrijski sladkor, ki ga uporabljamo za kulinarične namene, je pravzaprav saharoza, ogljikov hidrat, narejen iz pese ali sladkornega trsa.

Saharoza je sestavljena iz glukoze in fruktoze. Saharoza je razdeljena na glukozo in fruktozo, ne samo v telesu, ampak že v ustih, takoj ko zaužijemo hrano. Razcep se pojavi pod vplivom encimov s slinavkami.

In šele nato se vse snovi absorbirajo v kri. Glukoza zagotavlja energetske zaloge telesa. Tudi pri zaužitju saharoze v telesu se začne tvoriti hormon insulin.

Vpliva pa na tvorbo glikogena iz preostale glukoze, ki služi kot določena količina energije.

In zdaj, zamislite si, da oseba poje veliko sladkega. Del nastalega razkroja glukoze gre v odpadno energijo.

Ostali začnejo zdraviti z insulinom. Ker pa je veliko glukoze, insulin nima časa za delo in povečuje njegovo intenzivnost.

In to je velika obremenitev trebušne slinavke. Sčasoma se celice žlez izčrpajo in preprosto ne morejo proizvajati dovolj insulina. To se imenuje diabetes.

Druga nevarnost za ljubitelje sladkega je v tem, da se v jetrih presežek glukoze pretvori v maščobne kisline in glicerin, ki se odlagajo v maščobah. V preprostem jeziku začne oseba okrevati, saj njegovo telo nima časa za porabo maščobnih rezerv in jih preprosto položi na stran.

Kako uporabljati sladkor za zdravje?

Kot sem že povedal, telo potrebuje saharozo, vendar je treba ta izdelek uporabljati pravilno in pametno. Navsezadnje, prekomerna ljubezen do sladic in peciva lahko povzroči debelost, sladkorno bolezen, težave z želodcem in srcem.

Ta in prekomerna telesna teža, ki osebi takoj doda starost, zaradi česar je njegov videz nezdravo. Zato se je pomembno naučiti nadzorovati količino zaužite sladke hrane.

• mejo in po možnosti odstranite sladkor v svoji čisti obliki iz prehrane;
• jedo saharozo v njeni naravni obliki: sadje, jagode, med, suho sadje, oreški, zelenjava;
• pri kuhanju sladice ali peke večkrat zmanjšajte količino sladkorja v receptu in bolje uporabite med, kokos ali rjavi sladkor, sirupe na osnovi agave, javorja, naravnega ekstrakta stevije;
• zjutraj jedite sladko;
• če pijete čaj s sladkarijami ali piškotki, mora biti pijača pikantna.

Poleg tega se morate več premikati in piti več čiste vode, tako da se iz telesa izločijo odvečni ogljikovi hidrati. Če res želite jesti kos pogače, jejte suhe marelice ali oreške.

In tako, da telo ne čuti pomanjkanja glukoze in fruktoze, pijte spirulino in klorelo. Ti dve algi izjemno odstranita hrepenenje po sladicah. Kaj je to, vam bom povedal v naslednjih člankih.

Prav tako bodite pozorni na vrsto izdelka. V svetu, ki pravzaprav ne uporablja surovine za saharozo! In pesa, trs in breza, in celo javorjev sok!

Uporabljamo rafinirani sladkor iz pese. V prejšnjih člankih sem vam že povedal, kako je rafiniranje nevarno, zakaj je takšne izdelke bolje zavreči. Naj vas na kratko opomnim: rafiniranje je proces čiščenja izdelka zaradi izpostavljenosti kemikalijam, kot je bencin.

Kateri sladkor je bolj zdrav: sladkorna pesa ali sladkorni trs? Vsekakor je nemogoče reči, vse je odvisno od kakovosti izdelka. Reed imamo veliko dražji, vendar je to posledica dejstva, da se uvaža iz tujine.

Priporočam nakup surovega proizvoda (čeprav čreda, čeprav). Lahko jo prepoznamo po rjavi ali rumeni barvi. Ne izgleda zelo lepo, vendar je v njej veliko uporabnih lastnosti in dragocenih mineralov!

To so vsi moji dragi naročniki! Jaz bi bil vesel, če ta članek je koristno za vas in bo pomagal vsaj korak bliže zdravemu načinu življenja. Preberite z dobro, povejte svojim prijateljem, vendar se vam ne poslovim in kmalu vam bom povedal še nekaj zanimivega!

Sladkor. Razdelitev glukoze. Energija

L, K. STAROSELTSEVA, doktor bioloških znanosti

Takoj, ko zdaj ne imenujejo sladkorja: belega sovražnika, sladkega strupa in praznih kalorij. Zakaj je ta prehrambeni izdelek tako huda obtožba? Da bi odgovorili na to vprašanje, razmislimo, kaj je sladkor in kakšno pot potrebuje, ko vstopi v telo.

Sladkor se proizvaja, kot je znano, iz sladkorne pese ali sladkornega trsa. S kemično sestavo je razvrščen kot disaharid ogljikovih hidratov, ki ga sestavljajo glukoza in fruktoza. Saharoza ne vsebuje niti vitaminov, niti mineralnih soli, niti drugih biološko aktivnih snovi, ki jih najdemo v skoraj vseh drugih živilih rastlinskega in živalskega izvora.

Vendar to ne pomeni, da sladkor nima prednosti. Glukoza je potrebna za prehrano možganskega tkiva, jeter, mišic. Da bi bili ti in drugi organi zadostno opremljeni z glukozo, mora biti vsebnost v krvi stalna: 3,4-5,5 mmol / l ali 60–90%.

Sladkor se razgradi v glukozo in fruktozo že v ustih z delovanjem encimov sline. Skozi uevxs.-: "celice sluznice hyulost" 1 usta. in potem se drobno črevo gg -: - :: - g: =: -: absorbira v kri. Konec

: a_. ': njegov = •: ■:;>' se dvigne in to služi kot signal

izločanje hormona insulina

g, natančna žleza.

Insulin stimulira aktivnost encima glukokinaze, prisotnosti

.-: -_ = V celicah jeter in ugodnih /

/ -union na molekule fosorja glukoze. le v tej (fosforilirani) obliki lahko glukozo tukaj, v jetrih, razgradimo do končnih produktov presnove, medtem ko sprostimo energijo. Spomnimo se, mimogrede, v procesu izmenjave 100 gramov sladkorja v telesu se sprosti 374 kilokalorij.

Toda vse glukoze ne gredo takoj za pokrivanje energetskih potreb. Del glukoze se pod vplivom insulina pretvori v glikogen, ki se odlaga predvsem v jetrih. To je rezerva, ki jo telo uporablja za vzdrževanje stalne koncentracije glukoze v krvi in ​​s tem za oskrbo z organi in tkivi.

Tisti, ki jedo veliko sladkarij, se pojavi hiperglikemija, to je visoka koncentracija glukoze v krvi, kar pomeni povečano izločanje insulina, da bi lahko uporabili to glukozo. Posledica tega je, da celice beta, ki proizvajajo insulin, pankreasnih otočkov v Langerhansu delujejo s preobremenitvijo. In ko so izčrpani in začnejo proizvajati manj insulina, so procesi transformacije in delitve glukoze moteni. In to lahko pripelje do razvoja diabetesa.

Druga, enako resna nevarnost ogroža sladke zobe. V procesu delitve in nadaljnje pretvorbe glukoze v jetra nastanejo maščobne kisline in glicerin. Maščobne kisline (nekatere so v obliki trigliceridov, nekatere v prosti obliki) se izločajo v kri in prevažajo v deponijo maščobnega tkiva, na primer v podkožnem maščobnem tkivu, in se tam odlagajo. S prekomernim vnosom sladkorja v telo se lahko poveča vsebnost maščob v krvi (hiperlipidemija), ki se bolj deponira v skladiščih maščob. Debelost se neizogibno razvija. Ker sta hiperglikemija in hiperlipidemija stanja, ki so ponavadi medsebojno povezana, sta diabetes in debelost pogosto povezana z roko v roki. In ni slučajno, da debeli ljudje s sladkorno boleznijo pogosteje zbolijo kot tisti z normalno telesno težo.

Poraba presežnega sladkorja krši presnovo vseh snovi v telesu, vključno z beljakovinami. Ko hiperglikemija zavira izločanje hormona trebušne slinavke - glukogon in v pogojih njegove pomanjkljivosti, pride do odpovedi razgradnje proteinov v aminokisline. Kršitev presnove beljakovin in ogljikovih hidratov v kombinaciji z motnjami funkcij insularja slabi obrambo telesa. To potrjujejo klinična opazovanja, ki kažejo na zmanjšanje imunosti pri bolnikih s sladkorno boleznijo.

Ne bi se smeli ukvarjati s sladkanjem tudi zato, ker v ustni votlini sladkor postane ugodno okolje za vitalno aktivnost bakterij, ki uničujejo zobno sklenino in povzročajo zobno gnilobo.

Koliko sladkorja lahko jeste, da ne bi poškodovali telesa? Kot je priporočil strokovnjaki z Inštituta za prehrano na Akademiji za medicinske vede ZSSR, ne več kot 50-70 gramov na dan, vključno s sladkorjem v sladkarije, slaščice in sladke jedi. Pri starejših se ta stopnja zmanjša na 30-50 gramov. Tisti, ki so nagnjeni k prekomerni telesni teži, naj sploh ne bi jedli sladkorja. Konec koncev, glukoza v telesu nastaja ne samo iz saharoze, temveč tudi iz aminokislin, škroba in maščob. Torej pomanjkanje sladkorja v prehrani s popolno uravnoteženo prehrano ni nevarno, vendar njegov presežek grozi katastrofa.

Delovanje encimov na razgradnjo sladkorjev

Encimi, ki so odgovorni za razgradnjo molekul sladkorja v prebavnem sistemu našega telesa, so ogromni. Vsak organ ali votlina prebavnega trakta ima svoj niz takšnih encimov. Zakaj ne bi naredil nobenega univerzalnega? In obstaja?

Razlogi za raznolikost encimov

Za tako veliko število encimov, ki razgrajujejo sladkorje, obstaja več razlogov. Glavni so naslednji:

1. Široka paleta sladkorjev v naravi.

Dejansko so tudi najmanjše - elementarne - sladkorne molekule sestavljene iz precej velikega števila atomov. To je le rahlo spremeni njihovo lokacijo, saj sladkor dramatično spremeni svoje lastnosti. In vsaka rastlina ima svojo specifično vrsto teh snovi. In za vsako vrsto telesa mora imeti svoj encim.

2. Različne spojine majhnih molekul v velike.

Tudi iste molekule sladkorjev, ki se drugače združujejo v verige, tvorijo različne polisaharide. Na primer, škrob in glikogen sta veliki verigi molekul glukoze, vendar sta razgrajeni z delovanjem encimov na različne načine.

3. Razlike v obliki sladkorjev, ki prehajajo skozi različne organe.

Če sladkor vstopi v ustno votlino v obliki zelo dolgih verig istega škroba ali glikogena, potem še v črevesju ostanejo le majhne molekule, ki zahtevajo lasten pristop. In zaradi dolge zgodovinske navade uživanja velike količine rastlinske hrane se je naše telo naučilo proizvajati različne encime za razgradnjo večine sladkorjev.

Pot sladkorjev v telesu

Na začetku se v telesu začnejo sladkorji obdelovati z encimsko slino - amilaza sline v ustih. Tu so dolge in neprebavljive verige mnogih posameznih molekul. Delovanje encimov v ustni votlini postopoma uničuje povezavo med vsemi. Posledično se velika molekula postopoma razgradi na sestavne dele.

Tudi želodec ima svojo lastno želodčno-amilazo, kar kaže, da se proces ločevanja sladkornih verig tu nadaljuje. Edini tak polisaharid, ki ga naše telo sploh ne prebavi in ​​ni dovzetno za delovanje encimov, je celuloza. Prehaja skozi človeški prebavni trakt in igra pomembno vlogo pri ohranjanju črevesnega tona. Toda termiti v črevesju so bakterije, ki imajo lastne encime za prebavo celuloze. Delovanje encimov omogoča tem žuželkam, da jedo dobro star les in različne rastlinske ostanke.

Toda že v črevesju sladkorja pridejo v obliki ločenih, majhnih molekul saharoze, maltoze in laktoze. Ti sladkorji so sestavljeni iz dveh osnovnih molekul. Maltoza, na primer - iz dveh molekul glukoze in saharoze - iz glukoze in fruktoze. Na teh dvojnih molekulah v tankem črevesu začnejo učinkovati posebni encimi, imenovani s samim sladkorjem - maltaza, laktaza, sucrase.

In že najmanjše, posamezne molekule se prosto absorbirajo v črevesje, vstopajo v kri in se prenašajo v vse celice telesa, kjer se energija proizvaja iz njih za vsak proces. Posledica tega je, da telo načeloma ne more upravljati z nekakšnim prebavnim encimom za vse sladkorje, vendar pa velika količina le-teh omogoča učinkovito obdelavo večine hrane.

31. Glikoliza
se imenuje zaporedje reakcij, zaradi česar:

a) škroba in. t
glikogen se razgradi na glukozo;

b). glukoze
razdeljene v dve molekuli piruvične kisline (PVC);

in). glukoze
razcepi se na dve molekuli mlečne kisline;

d). glukoze
razdeli na ogljikov dioksid in vodo.

32. Glikolizne reakcije
tok:

a) v matriki
mitohondrije v aerobnih pogojih;

b). na kristastih mitohondrijah
v aerobnih pogojih;

in). lizosomih
v anaerobnih pogojih;

d). lizosomih
v aerobnih pogojih.

33. Neto donos ATP v letu 2006
Glikolizne reakcije pri cepljenju ene glukozne molekule so v
molekule:

34.Pri aerobni respiraciji PVK
(produkt cepitvene glukoze) se oksidira v: t

a) ogljikov dioksid in voda;

b) etilni alkohol in
ogljikov dioksid;

c) mlečne kisline in ogljikove kisline
plin;

g) mlečne kisline in. t
ogljikovega dioksida ali etanola in ogljikovega dioksida.

35.Ko anaerobno dihanje
PVK se spremeni v:

a) ogljikov dioksid in voda;

b) etilni alkohol in. t
ogljikov dioksid;

c) mlečno kislino in. t
ogljikov dioksid;

d). mlečno kislino in. t
ogljikov dioksid ali etilni alkohol in ogljikov dioksid.

36. Reakcijski cikel
trikarboksilne kisline (Krebsov cikel). pretok v celici:

a) v mitohondrijski matrici
v aerobnih pogojih;

b) na kristih mitohondrija
v aerobnih pogojih;

c) v lizosomih
anaerobne razmere;

d) v lizosomih z aerobno aktivnostjo
pogojev.

37.Število ATP,
v ciklu; trikarboksilne kisline pri oksidaciji ene molekule
glukoza je v molekulah:

38. Dihalni encimi
verige, ki zagotavljajo reakcije oksidativne fosforilacije,
se nahajajo:

b) v mitohondrijski matrici;

c) na zunanji membrani
mitohondrije;

d) na notranjih kristalih
mitohondrijske membrane.

39.Znesek ATP,
nastanejo na dihalni verigi encimov med oksidacijo ene molekule
glukoza je v molekulah:

40. Skupna količina ATP, t
nastanejo med aerobno dihanjem zaradi popolne oksidacije enega
molekula glukoze v molekulah:

Glikogen: izobraževanje, okrevanje, cepitev, funkcija

Glikogen je rezerve ogljikovih hidratov živali, sestavljen iz velike količine ostankov glukoze. Dobava glikogena vam omogoča, da hitro zapolnite pomanjkanje glukoze v krvi, takoj ko se njena raven zmanjša, glikogen se razcepi, prosti glukoza pa vstopi v kri. Pri ljudeh se glukoza večinoma shranjuje kot glikogen. Za celice ni donosno shranjevanje posameznih molekul glukoze, ker bi to znatno povečalo osmotski tlak v celici. V svoji strukturi glikogen spominja na škrob, to je polisaharid, ki ga večinoma shranjujejo rastline. Škrob sestavljajo tudi ostanki glukoze, ki so povezani med seboj, vendar je v molekulah glikogena veliko več vej. Visoka kakovost reakcije na glikogen - reakcija z jodom - daje rjavo barvo, za razliko od reakcije joda s škrobom, ki vam omogoča, da dobite vijolično barvo.

Ureditev proizvodnje glikogena

Nastajanje in razgradnja glikogena regulira več hormonov, in sicer:

1) insulin
2) glukagon
3) adrenalin

Nastajanje glikogena se pojavi, ko se koncentracija glukoze v krvi dvigne: če je veliko glukoze, jo je treba shraniti za prihodnost. Vnos glukoze v celice večinoma uravnavata dva hormonska antagonista, tj. Hormoni z nasprotnim učinkom: inzulin in glukagon. Oba hormona izločata celice trebušne slinavke.

Prosimo, upoštevajte: besede "glukagon" in "glikogen" sta zelo podobni, vendar je glukagon hormon in glikogen je rezervni polisaharid.

Insulin se sintetizira, če je v krvi veliko glukoze. To se običajno zgodi po tem, ko je oseba jedla, zlasti če je hrana bogata z ogljikovimi hidrati (na primer, če jeste moko ali sladko hrano). Vsi ogljikovi hidrati, ki jih vsebujejo živila, se razgradijo na monosaharide in se že v tej obliki absorbirajo skozi črevesno steno v kri. V skladu s tem se raven glukoze dvigne.

Ko se celični receptorji odzovejo na insulin, celice absorbirajo glukozo iz krvi in ​​njena raven se znova zmanjša. Mimogrede, zato je sladkorna bolezen - pomanjkanje insulina - figurativno imenovana "lakota med izobiljem", ker v krvi po uživanju hrane, ki je bogata z ogljikovimi hidrati, nastane veliko sladkorja, vendar brez insulina celice ne morejo absorbirati. Del glukoznih celic se uporablja za energijo, preostale pa se pretvorijo v maščobo. Jetrne celice za absorpcijo glikogena uporabljajo absorbirano glukozo. Če je v krvi malo glukoze, se zgodi obraten proces: trebušna slinavka izloča hormon glukagon in jetrne celice začnejo razgrajevati glikogen, sprošča glukozo v kri ali ponovno sintetizira glukozo iz enostavnejših molekul, kot je mlečna kislina.

Adrenalin vodi tudi v razgradnjo glikogena, ker je celotno delovanje tega hormona namenjeno mobilizaciji telesa, pripravi na reakcijo »hit ali tek«. In za to je potrebno, da koncentracija glukoze postane višja. Potem ga lahko mišice uporabljajo za energijo.

Tako absorpcija hrane povzroči sproščanje hormona insulina v kri in sintezo glikogena, stradanje pa povzroči sproščanje hormona glukagona in razgradnjo glikogena. Sproščanje adrenalina, ki se pojavi v stresnih situacijah, povzroči tudi razgradnjo glikogena.

Kaj je sintetiziran glikogen?

Glukoza-6-fosfat služi kot substrat za sintezo glikogena ali glikogenogeneze, kot se sicer imenuje. To je molekula, ki jo dobimo iz glukoze po vezavi ostanka fosforne kisline na šesti atom ogljika. Glukoza, ki tvori glukozo-6-fosfat, vstopi v jetra iz krvi in ​​v kri iz črevesja.

Druga možnost je možna: glukoza se lahko ponovno sintetizira iz enostavnejših predhodnikov (mlečne kisline). V tem primeru glukoza iz krvi vstopi, na primer, v mišice, kjer se razcepi v mlečno kislino z sproščanjem energije, nato pa se nakopičena mlečna kislina prenese v jetra in jetrne celice ponovno sintetizirajo glukozo iz nje. Nato se lahko ta glukoza pretvori v glukozo-6-fosfot in nadalje na podlagi nje za sintetiziranje glikogena.

Stopnje tvorbe glikogena

Torej, kaj se zgodi v procesu sinteze glikogena iz glukoze?

1. Glukoza po dodatku ostanka fosforne kisline postane glukoza-6-fosfat. To je posledica encima heksokinaze. Ta encim ima več različnih oblik. Heksokinaza v mišicah se nekoliko razlikuje od heksokinaze v jetrih. Oblika tega encima, ki je prisotna v jetrih, je slabše povezana z glukozo in produkt, ki nastane med reakcijo, ne zavira reakcije. Zaradi tega lahko jetrne celice absorbirajo glukozo le, če jo je veliko, in lahko takoj prenesem veliko substrata v glukozo-6-fosfat, čeprav ga nimam časa obdelati.

2. Encim fosfoglukomutaza katalizira pretvorbo glukoza-6-fosfata v njegov izomer, glukozo-1-fosfat.

3. Nastali glukoza-1-fosfat se nato združi z uridin trifosfatom in tvori UDP-glukozo. Ta proces katalizira encim UDP-glukoza pirofosforilaza. Ta reakcija se ne more nadaljevati v nasprotni smeri, torej je nepopravljiva v tistih pogojih, ki so prisotni v celici.

4. Encim glikogen sintaza prenese ostanek glukoze na nastajajočo molekulo glikogena.

5. Glikogen-fermentirajoči encim dodaja točke vej, ki ustvarjajo nove "veje" na molekuli glikogena. Kasneje na koncu te veje dodamo nove glukozne ostanke z uporabo glikogen sintaze.

Kje se glikogen shrani po tvorbi?

Glikogen je rezervni polisaharid, ki je potreben za življenje in je shranjen v obliki majhnih zrnc, ki se nahajajo v citoplazmi nekaterih celic.

Glikogen shranjuje naslednje organe: t

1. Jetra. Glikogen je precej bogat v jetrih in je edini organ, ki uporablja dobavo glikogena za uravnavanje koncentracije sladkorja v krvi. Do 5-6% je lahko glikogen iz mase jeter, kar približno ustreza 100-120 gramom.

2. Mišice. V mišicah so zaloge glikogena manjše v odstotkih (do 1%), vendar lahko skupaj, po teži, presežejo ves glikogen v jetrih. Mišice ne oddajajo glukoze, ki je nastala po razgradnji glikogena v kri, ki jo uporabljajo le za lastne potrebe.

3. Ledvice. Našli so majhno količino glikogena. Še manjše količine so bile odkrite v glialnih celicah in v levkocitih, to je belih krvnih celicah.

Kako dolgo traja skladiščenje glikogena?

V procesu vitalne aktivnosti organizma se glikogen sintetizira precej pogosto, skoraj vsakič po obroku. Telo nima smisla shranjevati ogromne količine glikogena, ker njegova glavna funkcija ni, da služi kot donor za hranila čim dlje, ampak za uravnavanje količine sladkorja v krvi. Skladiščenje glikogena traja približno 12 ur.

Za primerjavo, shranjene maščobe:

- Prvič, običajno imajo veliko večjo maso kot masa shranjenega glikogena,
- drugič, lahko zadostujejo za en mesec obstoja.

Poleg tega je treba omeniti, da lahko človeško telo pretvarja ogljikove hidrate v maščobe, vendar ne obratno, to pomeni, da shranjenih maščob ni mogoče pretvoriti v glikogen, lahko se uporablja samo za energijo. Ampak za razgradnjo glikogena na glukozo, uničite glukozo in uporabite nastali produkt za sintezo maščob.

Aerobna in anaerobna glikoliza. Kakšna je njihova vloga v življenju človeškega telesa?

Da bi razumeli, kaj je glikoliza, se bomo morali sklicevati na grško terminologijo, ker ta izraz izhaja iz grških besed: glikoz - sladko in lizno - cepitveno. Ime glukoza izhaja iz besede Glycos. Ta izraz se torej nanaša na proces nasičenja glukoze s kisikom, zaradi česar se ena molekula sladke snovi razgradi v dve mikrodelci piruvične kisline. Glikoliza je biokemična reakcija, ki se pojavi v živih celicah in je namenjena delitvi glukoze. Obstajajo tri možnosti za razgradnjo glukoze in aerobna glikoliza je ena izmed njih.

Ta proces je sestavljen iz več vmesnih kemijskih reakcij, ki jim sledi sproščanje energije. To je glavno bistvo glikolize. Izpuščena energija se porabi za splošno življenjsko dejavnost živih organizmov. Splošna formula za delitev glukoze je naslednja:

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

Aerobna oksidacija glukoze z nadaljnjim deljenjem njene molekule s šestimi ogljiki poteka preko 10 vmesnih reakcij. Prvih 5 reakcij združuje pripravljalno fazo priprave in nadaljnje reakcije so usmerjene v tvorbo ATP. Med reakcijami nastanejo stereoskopski izomeri sladkorjev in njihovi derivati. Glavno kopičenje energije v celicah poteka v drugi fazi, ki je povezana z nastankom ATP.

Stopnje oksidativne glikolize. 1. faza.

Pri aerobni glikolizi sta dve fazi.

Prva faza je pripravljalna. V njej reagira glukoza z 2 molekulama ATP. Ta faza je sestavljena iz 5 zaporednih stopenj biokemičnih reakcij.

1. faza. Fosforilacija glukoze

Fosforilacijo, to je proces prenosa ostankov fosforne kisline v prvem in nadaljnjih reakcijah, izvajajo molekule anhidridefosforne kisline.

V prvi fazi se ostanki fosforne kisline iz molekul adifosfata prenesejo v molekularno strukturo glukoze. Med postopkom dobimo glukozo-6-fosfat. Heksokinaza deluje kot katalizator in pospešuje proces s pomočjo magnezijevih ionov, ki delujejo kot kofaktor. Magnezij ioni so vključeni v druge reakcije glikolize.

2. faza. Nastanek izomera glukoza-6-fosfata

V 2. fazi izomerizacija glukoza-6-fosfata v fruktozo-6-fosfat.

Izomerizacija je tvorba snovi enake teže, sestava kemičnih elementov, vendar z različnimi lastnostmi zaradi različne razporeditve atomov v molekuli. Izomerizacija snovi poteka pod vplivom zunanjih pogojev: tlaka, temperature, katalizatorjev.

V tem primeru se postopek izvaja pod delovanjem katalizatorja izomeraze fosfoglukoze z udeležbo ionov Mg +.

3. korak. Fosforilacija fruktoza-6-fosfata

Na tej stopnji je fosforilna skupina vezana z ATP. Postopek poteka ob sodelovanju encima fosfofruktokinaze-1. Ta encim je namenjen le za sodelovanje pri hidrolizi. Kot rezultat reakcije dobimo fruktozo-1,6-bisfosfat in nukleotidni aditintrofosfat.

ATP je adezintrifosfat, edinstven vir energije v živem organizmu. Je precej zapletena in okorna molekula, ki jo sestavljajo ogljikovodiki, hidroksilne skupine, skupine dušika in fosforne kisline z eno prosto vezjo, sestavljene v več cikličnih in linearnih strukturah. Sproščanje energije nastane zaradi interakcije ostankov fosforne kisline z vodo. Hidrolizo ATP spremlja tvorba fosforne kisline in sproščanje 40-60 J energije, ki jo telo porabi za preživetje.

Toda preden bi se fosforilacija glukoze pojavila na račun molekule adesintrifosfata, tj. Prenosa ostanka fosforne kisline na glukozo.

4. korak. Razpad fruktoza-1,6-difosfata

V četrti reakciji se fruktoza-1,6-difosfat razgradi v dve novi snovi.

• Dioksiaceton fosfat,
• Glycerald aldehid-3-fosfat.

V tem kemijskem procesu deluje kot katalizator aldolaza, encim, ki sodeluje pri energetski presnovi in ​​potreben pri diagnosticiranju številnih bolezni.

5. korak. Nastajanje triosefosfatnih izomerov

In nazadnje, zadnji proces je izomerizacija trioza fosfatov.

Glycerald-3-fosfat bo še naprej sodeloval v procesu aerobne hidrolize. Druga komponenta, dioksiaceton fosfat, s sodelovanjem encima triosofosfat izomeraze, se pretvori v gliceraldehid-3-fosfat. Toda ta preobrazba je reverzibilna.

Faza 2. Sinteza adesin trifosfata

V tej fazi glikolize se bo kopičila biokemijska energija kot ATP. Adesin trifosfat nastane iz adesin difosfata zaradi fosforilacije. Prav tako je nastal NADH.

Kratica NADH ima zelo zapleteno in težko zapomniti za ne-strokovno interpretacijo - nikotinamid adenin dinukleotid. NADH je koencim, neproteinska spojina, ki sodeluje pri kemijskih procesih žive celice. Obstaja v dveh oblikah:

1. oksidirani (NAD +, NADox);
2. obnovljena (NADH, NADred).

Pri presnovi NAD sodeluje pri redoks reakcijah, ki prenašajo elektrone iz enega kemijskega procesa v drugega. Z darovanjem ali sprejemanjem elektrona se molekula pretvori iz NAD + v NADH in obratno. V živih organizmih se NAD proizvaja iz aminokislin triptofana ali aspartata.

Dve mikrodelci gliceraldehid-3-fosfata so podvrženi reakcijam, med katerimi nastane piruvat, in 4 molekul ATP. Vendar bo končni donos adezintrifosfata 2 molekuli, ker sta dve porabljeni v pripravljalni fazi. Postopek se nadaljuje.

6. korak - oksidacija gliceraldehid-3-fosfata

V tej reakciji pride do oksidacije in fosforilacije gliceraldehid-3-fosfata. Rezultat je 1,3-difosfoglicerinska kislina. Pri pospeševanju reakcije sodeluje gliceraldehid-3-fosfat dehidrogenaza.

Reakcija poteka s sodelovanjem energije, ki jo prejmemo od zunaj, zato jo imenujemo endergonična. Takšne reakcije se odvijajo vzporedno z eksergoničnimi, tj. V tem primeru je ta reakcija naslednji postopek.

7. korak. Premikanje fosfatne skupine iz 1,3-difosfoglicerata v adesin difosfat

V tej vmesni reakciji se fosforilna skupina prenese s fosfogliceratno kinazo iz 1,3-difosfoglicerata v adezin difosfat. Rezultat je 3-fosfoglicerat in ATP.

Enzim fosfoglicerat kinaza je dobil ime po svoji sposobnosti, da katalizira reakcije v obeh smereh. Ta encim prenaša fosfatni ostanek iz adhezin trifosfata v 3-fosfoglicerat.

6. in 7. reakcija se pogosto obravnavata kot en sam proces. 1,3-difosfoglicerat velja za vmesni proizvod. Skupaj 6. in 7. reakcija izgledata takole:

Gliceraldehid-3-fosfat + ADP + Pi + NAD + 3-fosfoglicerat + ATP + NADH + H +, ΔG′o = −12,2 kJ / mol.

In skupaj, ta dva procesa sproščata del energije.

8. korak. Prenos fosforilne skupine iz 3-fosfoglicerata.

Proizvodnja 2-fosfoglicerata je reverzibilen proces, ki se pojavi pod katalitičnim delovanjem encimske fosfogliceratne mutaze. Fosforilno skupino prenesemo iz dvovalentnega ogljikovega atoma 3-fosfoglicerata na trivalentni atom 2-fosfoglicerata, kar ima za posledico tvorbo 2-fosfoglicerinske kisline. Reakcija poteka s sodelovanjem pozitivno nabitih magnezijevih ionov.

9. korak. Izolacija vode iz 2-fosfoglicerata

Ta reakcija je v bistvu druga reakcija cepljenja glukoze (prva je bila reakcija 6. koraka). V njem encim fosfopiruvat hidrataza stimulira izločanje vode iz C atoma, to je izločanje iz 2-fosfogliceratne molekule in tvorbo fosfoenolpiruvata (fosfoenol piruvične kisline).

10. in zadnji korak. Prenos fosfatnega ostanka iz FEP v ADP

V končni reakciji glikolize so vključeni koencimi - kalij, magnezij in mangan, encim piruvat kinaza pa deluje kot katalizator.

Preoblikovanje enolne oblike piruvične kisline v keto obliko je reverzibilen proces in oba izomera sta prisotna v celicah. Proces prehoda izometričnih snovi iz ene v drugo se imenuje tautomerizacija.

Kaj je anaerobna glikoliza?

Skupaj z aerobno glikolizo, to je z delitvijo glukoze z udeležbo O2, obstaja tudi tako imenovana anaerobna razgradnja glukoze, v kateri kisik ni vključen. Sestavljen je tudi iz desetih zaporednih reakcij. Toda kje je anaerobna faza glikolize, ali je povezana s procesi razgradnje glukoze s kisikom ali je to neodvisen biokemijski proces, poskusimo ugotoviti.

Anaerobna glikoliza je razgradnja glukoze v odsotnosti kisika, da se tvori laktat. Toda v procesu nastajanja mlečne kisline se NADH ne kopiči v celici. Ta proces se izvaja v tkivih in celicah, ki delujejo v pogojih kisikove stradanja - hipoksije. Ta tkiva vključujejo predvsem skeletne mišice. V eritrocitih se kljub prisotnosti kisika med glikolizo oblikuje tudi laktat, ker v krvnih celicah ni mitohondrija.

Anaerobna hidroliza poteka v citosolu (tekoči del citoplazme) celic in je edini akt, ki proizvaja in dobavlja ATP, ker v tem primeru oksidativna fosforilacija ne deluje. Za oksidativne procese je potreben kisik, vendar ni v anaerobni glikolizi.

Oba piruvična in mlečna kislina služita kot vir energije za mišice za opravljanje določenih nalog. Presežna kislina vstopi v jetra, kjer se pod delovanjem encimov ponovno pretvori v glikogen in glukozo. In postopek se začne znova. Pomanjkanje glukoze dopolnjuje prehrana - uporaba sladkorja, sladkega sadja in drugih sladkarij. Torej je nemogoče zaradi figure popolnoma opustiti sladko. Saharoza potrebuje telo, vendar zmerno.

Glikoliza. Aerobna oksidacija glukoze. Glikolizna glukoza

Glikoliza je zapleten encimski proces razgradnje glukoze v dve molekuli piruvata (aerobna glikoliza) ali dve molekuli laktata (anaerobna glikoliza, ki se pojavita brez porabe kisika).

Celotna enačba anaerobne glikolize:

Glukoza mlečna kislina

Glikoliza deluje v vseh živih celicah. Vsi encimi so lokalizirani v citosolu, tako da tvorijo multienzimski kompleks.

Glikolizo izvedemo v dveh fazah.

I. Pripravljalna faza je dihotomija razgradnje glukoze v dve molekuli gliceraldehid-3-fosfata. Spremembe spremlja strošek 2 ATP.

Ii. Stopnja glikolitične redukcije oksidacije je pretvorba gliceraldehid-3-fosfata v laktat. Vključuje redoks reakcije in reakcije fosforilacije, ki jih spremlja nastajanje ATP.

V drugi fazi se oksidirajo dve molekuli gliceraldehid-3-fosfata, zato je treba v reakcijah pred substratno formulo določiti faktor 2.

V anaerobnih pogojih oksidacijo NADH. H + zmanjšana v reakciji gliceraldehid fosfat dehidrogenaze se pojavi v laktat dehidrogenazni reakciji. V aerobnih pogojih NADH. H + oksidira s kisikom s pomočjo encimov dihalnih verig, energija, ki se sprošča med tem postopkom, pa se uporablja za sintezo 1,5 ali 2,5 mol ATP (odvisno od mehanizma glikolitičnega transporta NADH. H + do mitohondrijev).

Energetska bilanca glikolize sta dve molekuli ATP na eno molekulo glukoze. Na prvi stopnji glikolize se za aktiviranje substrata porabijo dve molekuli ATP (v reakcijah heksokinaze in fosfruktokinaze). Na stopnji II nastanejo štiri molekule ATP (v reakcijah fosfogliceratne kinaze in piruvat kinaze). Sinteza ATP poteka s fosforilacijo substrata.

Ključni encimi za glikolizo:

1. Heksokinaza je regulativni encim za glikolizo v ekstrahepatičnih celicah. Heksokinazo inhibira glukoza-6-fosfat alosterično. Glukokinaza je regulatorni encim za glikolizo v hepatocitih. Sintezo glukokinaze povzroča insulin.

2. Fosfofruktokinaza-1. To je glavni ključni encim, ki katalizira reakcijo, ki omejuje hitrost celotnega procesa (najpočasnejša reakcija). Sintezo encimov povzroča insulin. Alosterični aktivatorji - AMP, ADP, fruktoza-2,6-difosfat. Raven fruktoze 2,6-difosfata se poveča pod vplivom insulina in se zmanjša pod vplivom glukagona. Alosterični inhibitorji - ATP, citrat.

3. Piruvat kinaza. Encim je aktiven v nefosforilirani obliki. Glukagon (v hepatocitih) in adrenalin (v miocitih) stimulirajo fosforilacijo encima in zato inaktivirajo encim. Inzulin, nasprotno, stimulira defosforilacijo encima in zato aktivira encim. Alosterični aktivator - Фр-1,6-ФФ. Allosterični zaviralec - ATP, acetil-CoA. Sinteza encimov inducira insulin.

Biološka vloga glikolize:

1. Proizvodnja ATP. Glikoliza je edini proces celic, ki proizvaja ATP brez porabe kisika. Celice, ki imajo malo ali nič mitohondrijev, prejemajo ATP samo med glikolizo.

Vrednost glikolize za rdeče krvne celice. Glikoliza je edini proces, ki proizvaja ATP v rdečih krvnih celicah in ohranja njihovo integriteto in funkcijo.

Dedno pomanjkljivost piruvat kinaze spremlja hemolitična anemija. Pri tej patologiji imajo rdeče krvne celice od 5 do 25% normalne aktivnosti piruvat kinaze, zato je stopnja glikolize nizka.

Vmesni produkt glikolize eritrocitov 2,3-difosfoglicerat (2,3-DFG) znižuje afiniteto hemoglobina za kisik in tako prispeva k disociaciji kisika iz oksihemoglobina in njegovem prehodu v tkivo. Kršitve glikolize v rdečih krvnih celicah lahko vplivajo na prenos kisika. Tako s pomanjkanjem heksokinaze opazimo zmanjšanje ravni 2,3-DFG in nenormalno visoko afiniteto hemoglobina za kisik. Nasprotno, kadar je piruvat kinaza pomanjkljiva, je vsebnost 2,3-FGH dvakrat višja kot normalna, kar povzroči nizko afiniteto hemoglobina za kisik.

2. Je vir ogljikovodikovih radikalov za procese biosinteze celic: t