Слайд 2
Пентозний шлях відкритий радянським біохіміком В. А. Енгельгардтом.
Окремі його етапи вивчені О. Варбург, Ф. Ліпманом, І.
Д. Головацьким та ін
Слайд 3
Пентозний шлях складається з наступних стадій:
Глюкозо-6-фосфат, що утворюється
в результаті фосфороліза глікогену або фосфорилювання глюкози, під впливом
глюкозо-6-фосфатдегідрогенази окислюється і перетворюється в 6-монофосфоглюкон.
Глюкозо-6-фосфат 6-монофосфоглюкон.
Слайд 4
2. 6-Монофосфоглюкон під впливом ферменту глюконолактонази приєднує молекулу
води, перетворюючись на 6-фосфоглюконову кислоту.
6-Монофосфоглюкон
6-фосфоглюконову кислоту.
Слайд 5
3. 6-фосфоглюконова кислота за участю фосфоглюконатдегидрогенази піддається окисному
декарбоксилюванню, що призводить до утворення кетопентози - D-рибулозо-5-фосфату та
другої молекули НАДФ ∙ H + H +.
Слайд 6
4. D-Рибулоза-5-фосфат під впливом рібулозофосфат-3-епімерази перетворюється на свій
епімер - D-ксилулозо-5-фосфат.
D-Рибулоза-5-фосфат D-ксилулозо-5-фосфат.
Слайд 7
У деяких випадках D-рибулозо-5-фосфат може оборотно перетворюватися на
свій альдоізомер - D-рибоза-5-фосфат.
D-рибулозо-5-фосфат
D-рибулозо-5-фосфат
Слайд 8
D-рибоза-5-фосфат використовується клітинами для синтезу РНК та нуклеотидів
(наприклад, АМФ, АДФ, АТФ). Часто пентозний шлях на даній
стадії завершується.
Його можна підсумовувати рівнянням:
Глюкозо-6-фосфат + 2НАДФ+⇔ D-Рибозо-5-фосфат + СО2 + +2НАДФ • Н+2Н+.
Слайд 9
Пентози, не використані для синтезу нуклеїнових кислот і
нуклеотидів, витрачаються на біосинтез інших сполук, регенерацію глюкози, з
якої починався пентозний шлях.
Цим етапом окислюється до 20% загальної кількості гексоз.
Слайд 10
5. Частина D-ксилулозо-5-фосфату і D-рибоза-5-фосфату під впливом транскетолази
вступає в неокиснювальний етап, що призводить до утворення D-седогептулозо-7-фосфату
і 3-фосфогліцеринового альдегіду.
D-ксилулозо-5-фосфат D-седогептулозо-7-фосфат
D-рибоза-5-фосфат 3-фосфогліцериновий альдегід
Слайд 11
6. Фосфогліцериновий альдегід може включатися в четверту стадію
анаеробного розщеплення вуглеводів або під впливом ферменту трансальдолази взаємодіяти
з D-седогептулозо-7-фосфатом, утворюючи фруктозо-6-фосфат і ерітрозо-4-фосфат.
Фосфогліцериновий D-седогептулозо фруктозо ерітрозо-
альдегід -7-фосфат -6-фосфат 4-фосфат.
Слайд 12
Фруктозо-6-фосфат може ізомерізіроватися у глюкозо-6-фосфат і вступати в
першу стадію пентозного шляху або включатися у другу стадію
анаеробного розщеплення вуглеводів.
Слайд 13
7. Ерітрозо-4-фосфат під впливом ферменту транскетолази взаємодіє з
ксилулозо-5-фосфатом, що призводить до утворення фруктозо-6-фосфату і 3-фосфогліцеринового альдегіду.
Ерітрозо-4-фосфат
ксилулозо-5-фосфат
ксилулозо-5-фосфат 3-фосфоглі-
церинового альдегід
Слайд 14
Реакції пентозного шляху можна підсумовувати рівнянням:
6 Глюкозо-6-фосфат +12НАДФ+
→ 6СО2 + 12НАДФ • Н + Н+ 5
Глюкозо-6-фосфат + НзРО4.
Пентозному шляху належить важлива роль у синтезі жирів. Так, в жировій тканині він займає 50% по відношенню до гліколізу, в печінці-2 ,5-3 і в м'язовій тканині-0, 3%. Припускають, що останні стадії пентозного шляху забезпечують жирові клітини гліцерином, який утворюється з 3-фосфогліцерінового альдегіду. Крім описаних вище в тканинах тваринного організму виявлені інші шляхи, зокрема перетворення моносахаридів шляхом їх з'єднання з піримідиновими основами і т. д.
Слайд 15
В організмі людини, як і тварин, глікоген синтезується
практично у всіх тканинах, але найбільше в печінці і
скелетних м'язах .
Слайд 16
Також як гліколіз і глюконеогенез, розщеплення і синтез
глікогену регулюються взаємопов'язано.
Якщо глікоген-фосфорілаза активується, то глікоген-синтаза інгібується, і
навпаки.
Слайд 17
Регуляцію цих ферментів в печінці в кінцевому рахунку
здійснюють гормони: інсулін і контрінсулярних гормони, наприклад, адреналін і
глюкагон. Інсулін пригнічує розпад і стимулює синтез глікогену.
Контрінсулярні гормони стимулюють розщеплення глікогену. Деякі контрінсулярні гормони проявляють селективність по відношенню до різних органів і тканин. Наприклад, глюкагон стимулює розщеплення глікогену тільки в печінці, але не в скелетних м'язах.
Слайд 18
8.Кінцевий обмін
Основними кінцевими продуктами обміну вуглеводів є вода
і вуглекислий газ. Вода виділяється з сечею, потом, видихуваним
повітрям, каловими масами, вуглекислий газ — через легені.
У сечі міститься деяка кількість глюкуронової кислоти, яка, знешкоджуючи отруйні речовини, утворює парні сполуки.
У калі міститься частина неперетравлених вуглеводів корму.
Слайд 19
9.Регуляція вуглеводного обміну.
У регуляції вуглеводного обміну беруть участь
нервова система, залози внутрішньої секреції, печінка і вітаміни. Центри
розміщені в корі великих півкуль, проміжному і довгастому мозку, гангліях вегетативної нервової системи. Фістульні досліди на залозах травного каналу свідчать про чільної ролі ЦНС у регуляції вуглеводного обміну, так як її функціональним станом визначаються характер і інтенсивність секреції травних соків, ступінь гликогенеза і гліконеогенез, швидкість реакцій глікгеноліза і гліколізу.
Слайд 20
Існує прямий зв'язок між вмістом глюкози в крові
і функціональним станом ЦНС. Так, зменшення концентрації глюкози в
крові викликає збудження нервових центрів у гіпоталамусі і довгастому мозку. Нервові імпульси по аксонах через прикордонний симпатичний стовбур надходять у сонячне сплетіння, потім у печінку, де активізується фосфорилаза, яка розщеплює глікоген до глюкозо-1-фосфату. Рівень глюкози в крові відновлюється.
Глюкозо-1-фосфат
Слайд 21
У регуляції вуглеводного обміну беруть участь гормони гіпофіза,
коркової і мозкової речовин надниркових, підшлункової і щитовидної залоз.
Так, гормон підшлункової залози інсулін, потрапляючи з током крові у печінку, активізує гексокіназу. Це приводить до утворення глюкозо-6-фосфату і глікогену, гальмує активність глюкозо-6-фосфатази. Глюкагон стимулює розпад глікогену шляхом активізації фосфорилази. Фосфюрилаза активізується гормонами надниркових залоз — адреналіном і норадреналіном. Під їхнім впливом відбувається розпад глікогену до глюкози.
Слайд 22
Аналогічну дію має соматотропін, глюкокортикоїди коркового шару надниркових
залоз і тироксин. Так, соматотропін гальмує фосфорилування глюкози і
активізує інсуліназу. Глюкокортикоїди активізують глюкозо-6-фосфатазу, піруваткарбоксилазу, фосфопіру-ваткіназу, ферменти гліконеогенезу.
Слайд 23
Посередником між
гормонами і ферментами
є цАМФ, яка
«вмонтована»
у мембрани клітин.
Її діяльність активізується
адреналіном, глюкагоном
і
АКТГ. Збільшується вміст
цАМФ - зростає інтенсивність
фосфоролізу глікогену.
Між дією інсуліну, адреналіну,
Циклический встановлюється динамічна аденозинмонофосфат рівновага, яка регулюється ЦНС. глюкагону.
Слайд 24
Гепатоцити при високих концентраціях глюкози в крові можуть
поглинаги надлишок вуглеводів, а при низьких — віддавати їх.
Слайд 25
Майже всі вітаміни групи В беруть участь у
регуляції вуглеводного обміну, особливо вітаміни B1 (складова частина ТПФ),
PP (входить до складу НАДФ +), біотин (входить до складу піруваткарбоксілази), пантотенова кислота (складова частина коензиму А) і ін.
Слайд 26
10.Патологія вуглеводного обміну.
Найчастіше виявляється у вигляді гіперглікемії і
глюкозурії, ацетонемії і ацетонурії, порушень азотистого, водного та мінерального
обмінів тощо.
Слайд 27
Гіперглікемія — вміст глюкози в крові вищий за
норму. Вона призводить до глюкозурії — появи глюкози в
сечі. Причиною їх може бути цукровий діабет — хвороба, що характеризується зниженим вмістом в організмі інсуліну, необхідного для перетворення глюкози на глікоген. У ряді випадків спостерігається гіпоглікемія — зменшення вмісту глюкози в крові нижче за норму. Причини цього можуть бути різні: підвищення вмісту інсуліну, зменшення інтенсивності синтезу антагоністів інсуліну, голодування, захворювання травного каналу тощо.
Слайд 28
З порушеннями обміну вуглеводів пов'язані порушення обміну інших
речовин, насамперед ліпідів. Вони виявляються у кетозах, ацетонемії, ацетонурії
і коматозному стані.
Слайд 29
Порушення процесів гліконеогенезу викликає: надмірне руйнування білків і
збільшення вмісту в крові та сечі продуктів азотистого обміну.
Необхідність видалення з організму отруйних продуктів спричинює порушення водного і мінерального обмінів.