Glykolýza

Glykolýza (z řečtiny. Glycys - sladká a lýza - rozpouštění, rozklad) je sekvence enzymatických reakcí vedoucích k přeměně glukózy na pyruvát při současné tvorbě ATP.

Za aerobních podmínek proniká pyruvát do mitochondrií, kde je zcela oxidován na CO.2 a H2A. Pokud obsah kyslíku nestačí, což může být případ aktivně stahujícího svalu, pyruvát se přemění na laktát.

Takže glykolýza není jen hlavním způsobem využití glukózy v buňkách, ale také jedinečným způsobem, protože může používat kyslík, pokud

tyto jsou k dispozici (aerobní podmínky), ale mohou se také vyskytovat v nepřítomnosti kyslíku (anaerobní podmínky).

Anaerobní glykolýza je komplexní enzymatický proces rozkladu glukózy, ke kterému dochází v tkáních lidí a zvířat bez spotřeby kyslíku. Konečným produktem glykolýzy je kyselina mléčná. ATP vzniká během glykolýzy. Rovnice celkové glykolýzy může být vyjádřena následovně:

Za anaerobních podmínek je glykolýza jedinou metodou zásobování zvířete v těle zvířete. Díky glykolýze může lidské tělo a zvířata provádět určité období řady fyziologických funkcí v podmínkách nedostatku kyslíku. V případech, kdy se glykolýza vyskytuje v přítomnosti kyslíku, hovoří o aerobní glykolýze.

Sled anaerobních glykolytických reakcí, stejně jako jejich meziproduktů, byl dobře studován. Proces glykolýzy je katalyzován jedenácti enzymy, z nichž většina je izolována v homogenní, klastrové nebo vysoce purifikované formě a jejich vlastnosti jsou velmi dobře známy. Všimněte si, že glykolýza se vyskytuje v hyaloplazmě (cytosolu) buňky.

První enzymatická glykolytická reakce je fosforylace, tj. přenos rezidua ortofosfátu na glukózu ATP. Reakce je katalyzována enzymem hexokináza:

Tvorba glukóza-6-fosfátu v hexokinázové reakci je doprovázena uvolňováním významného množství volné energie systému a může být považována za prakticky nevratný proces.

Nejdůležitější vlastností hexokinázy je její inhibice glukózo-6-fosfátem, tj. posledně uvedená slouží jako reakční produkt a jako alosterický inhibitor.

Enzym hexokináza je schopna katalyzovat fosforylaci nejen D-glukózy, ale také dalších hexóz, zejména D-fruktózy, D-manózy atd. V játrech, kromě hexokinázy, existuje enzym glukokináza, která katalyzuje fosforylaci pouze D-glukózy. Tento enzym není přítomen ve svalové tkáni (podrobnosti viz kapitola 16).

Druhou reakcí glykolýzy je přeměna glukóza-6-fosfátu působením enzymu glukóza-6-fosfát izomeráza na fruktóza-6-fosfát:

Tato reakce probíhá snadno v obou směrech a nevyžaduje žádné kofaktory.

Třetí reakce je katalyzována enzymem fosfhofruktokináza; výsledný fruktóza-6-fosfát je opět fosforylován druhou ATP molekulou:

Tato reakce je prakticky nevratná, analogická k hexokináze, probíhá v přítomnosti iontů hořčíku a je nejpomaleji probíhající glykolytickou reakcí. Ve skutečnosti tato reakce určuje míru glykolýzy jako celku.

Fosfofruktokináza je jedním z alosterických enzymů. Je inhibován ATP a stimulován AMP. Při významných hodnotách poměru ATP / AMP je inhibována aktivita fosfofruktokinázy a glykolýza se zpomaluje. Naopak s poklesem tohoto poměru se zvyšuje intenzita glykolýzy. V nepracovním svalu je tedy aktivita fosfofruktokinázy nízká a koncentrace ATP je relativně vysoká. Během práce svalu dochází k intenzivní konzumaci ATP a zvyšuje se aktivita fosfofruktokinázy, což vede ke zvýšení procesu glykolýzy.

Čtvrtá glykolytická reakce je katalyzována enzymem aldolasy. Pod vlivem tohoto enzymu je fruktosa-1,6-bisfosfát rozdělen na dvě fosfotriosy:

Tato reakce je reverzibilní. V závislosti na teplotě je rovnováha stanovena na jiné úrovni. Se zvýšením teploty se reakce posouvá směrem k větší tvorbě trojsytných fosfátů (dihydro-xiaceton fosfát a glyceraldehyd-3-fosfát).

Pátou reakcí je izomerizační reakce trojmocného fosfátu. Katalyzuje enzym triosefosfát izomeráza:

Rovnováha této izomerázové reakce je posunuta směrem k dihydroxyacetonfosfátu: 95% dihydroxyacetonfosfátu a asi 5% glyceraldehyd-3-fosfátu. V následných glykolytických reakcích může být přímo obsažen pouze jeden ze dvou vytvořených triosofosfátů, jmenovitě glyceraldehyd-3-fosfát. V důsledku toho, jak se aldehydová forma fosfo-triosy dále přemění, di-hydroxyacetonfosfát se převede na glyceraldehyd-3-fosfát.

Tvorba glyceraldehyd-3-fosfátu byla dokončena v prvním stupni glykolýzy. Druhá etapa je nejtěžší a nejdůležitější. Zahrnuje redox reakci (glykolytická oxidační reakce), spojený s fosforylací substrátu, během které je tvořen ATP.

V důsledku šesté reakce glyceraldehyd-3-fosfátu v přítomnosti enzymu glyceraldehydfosfátdehydrogenázy se koenzym NAD a anorganický fosfát podrobí zvláštní oxidaci s tvorbou kyseliny 1,3-bisfosfoglycerové a redukované formy NAD (NADH). Tato reakce je blokována jodem nebo bromacetátem, probíhá v několika stupních:

1,3-Bisfosfoglycerát je vysoce energetická sloučenina (vysokoenergetická vazba běžně označovaná jako "tilde")

). Mechanismus účinku glyceraldehydfosfátdehydrogenázy je následující: v přítomnosti anorganického fosfátu působí NAD + jako akceptor vodíku, který je štěpen z glyceraldehyd-3-fosfátu. V procesu tvorby NADH se glyceraldehyd-3-fosfát váže na enzymovou molekulu na úkor SH-skupin. Vzniklá vazba je bohatá na energii, ale je křehká a rozpadá se pod vlivem anorganického fosfátu s tvorbou kyseliny 1,3-bisfosfoglycerové.

Sedmá reakce je katalyzována fosfoglycerátkinázou, zatímco fosfátový zbytek bohatý na energii (fosfátová skupina v poloze 1) je přenesen na ADP s tvorbou ATP a kyseliny 3-fosfoglycerol (3-fosfoglycerát):

V důsledku působení dvou enzymů (glyceraldehydfosfát dehydrogenáza a fosfoglycerát kináza) je tedy energie uvolňovaná při oxidaci aldehydové skupiny glyceraldehyd-3-fosfátu na karboxylovou skupinu uložena ve formě energie ATP. Na rozdíl od oxidační fosforylace se tvorba ATP z vysoce energetických sloučenin nazývá fosforylace substrátu.

Osmá reakce je doprovázena intramolekulárním přenosem zbývající fosfátové skupiny a 3-fosfoglycerová kyselina je převedena na 2-fosfoglycerovou kyselinu (2-fosfoglycerát).

Reakce je snadno reverzibilní, probíhá v přítomnosti iontů Mg2 +. Kofaktorem enzymu je také kyselina 2,3-bisfosfoglycerová stejně jako v případě fosfoglukomutázové reakce hraje glukóza-1,6-bisfosfát roli kofaktoru:

Devátá reakce je katalyzována enzymovou enolázou, přičemž 2-fosfoglycerová kyselina je výsledkem štěpení molekuly vody na kyselinu fosfoenolpyruvovou (fosfoenolpyruvát) a fosfátová vazba v poloze 2 se stává vysoce energetickou:

Enolasa je aktivována divalentními kationty Mg2 + nebo Mn2 + a je inhibována fluoridem.

Desátá reakce je charakterizována přerušením vysokoenergetické vazby a přenosem fosfátového zbytku z fosfoenolpyruvátu na ADP (fosforylace substrátu). Katalyzováno enzymem pyruvát kinázou:

Působení pyruvátkinázy vyžaduje ionty Mg2 +, stejně jako monovalentní kationty alkalických kovů (K + nebo jiné). V buňce je reakce prakticky nevratná.

V důsledku jedenácté reakce se kyselina pyrohroznová sníží a vytvoří se kyselina mléčná. Reakce probíhá za účasti enzymu laktátdehydrogenázy a koenzymu NADH, vzniklého v šesté reakci:

Sekvence reakcí probíhajících při glykolýze je uvedena na Obr. 10.3.

Obr. 10.3. Sekvence glykolytických reakcí.

1-hexokináza; 2 - časy fosfoglukosisomů; 3 - fosfofruktokinázu; 4 - aldo-lase; 5 - triosefosfát izomeráza; 6-glyceraldehyd-fosfátdehydrogenázu; 7-fosfoglycerátkináza; 8 - fosfoglyceromutasu; 9 - enoláza; 10 - pyruvát-Naza; 11 - laktátdehydrogenáza.

Redukční reakce pyruvátu dokončuje interní cyklus redox glykolýzy. NAD + hraje roli intermediárního nosiče vodíku z glyceraldehyd-3-fosfátu (6. reakce) na kyselinu pyrohroznovou (11. reakce), zatímco se regeneruje a může se opět účastnit cyklického procesu zvaného glykolytická oxidace.

Biologický význam procesu glykolýzy je primárně v tvorbě energeticky bohatých sloučenin fosforu. V počátečních stadiích glykolýzy se vynakládají 2 molekuly ATP (reakce hexokinázy a fosfo-fruktin-kinázy). Na následujících čtyřech molekulách ATP (fosfoglycerátkinázové a pyruvát kinázové reakce) vznikají. Energetická účinnost glykolýzy za anaerobních podmínek je tedy 2 ATP molekuly na molekulu glukózy.

Jak již bylo uvedeno, hlavní reakcí, která omezuje rychlost glykolýzy, je fosfofruktokináza. Druhá reakce, glykolýza, která omezuje a reguluje rychlost, je hexokinázová reakce. Kromě toho je glykolýza také kontrolována pomocí LDH a jeho isoenzymů.

V tkáních s aerobním metabolismem (tkáně srdce, ledviny atd.) Dominují LDH izoenzymy.1 a LDH2 (viz kapitola 4). Tyto izoenzymy jsou inhibovány i malými koncentracemi pyruvátu, který zabraňuje tvorbě kyseliny mléčné a přispívá k úplnější oxidaci pyruvátu (přesněji acetyl-CoA) v cyklu trikarboxylové kyseliny.

V lidských tkáních, které do značné míry využívají energii glykolýzy (například kosterní sval), jsou hlavní izoenzymy LDH5 a LDH4. Aktivita LDH5 maximálně při koncentracích pyruvátu, které inhibují LDH1. Převaha izoenzymů LDH4 a LDH5 způsobuje intenzivní anaerobní glykolýzu s rychlou přeměnou pyruvátu na kyselinu mléčnou.

Jak bylo uvedeno, proces anaerobního rozkladu glykogenu se nazývá glykogenolýza. Zapojení glykogenových D-glukózových jednotek do procesu glykolýzy nastává za účasti 2 enzymů - fosforylázy a fosfo-gluko-mutasy. Glukóza-6-fosfát vytvořený jako výsledek fosfoglukomutázové reakce může být zahrnut do procesu glykolýzy. Po vzniku glukóza-6-fosfátu se další cesty glykolýzy a glykogenolýzy zcela shodují:

V procesu glykogenolýzy, ne dva, ale tři ATP molekuly se hromadí ve formě vysoce-energie sloučeniny (ATP není utracený na tvorbě glukóza-6-fosfát). Zdá se, že energetická účinnost glykogenolýzy se zdá být poněkud vyšší než proces glykolýzy, ale tato účinnost je realizována pouze v přítomnosti aktivní fosforylázy a. Je třeba mít na paměti, že ATP je spotřebován v procesu aktivace fosforolylázy b (viz obr. 10.2).

Biologie

Glykolýza (řecky. Glykos - sladká, lýza - štěpení) je prvním stupněm buněčného dýchání, což je sekvence reakcí, během kterých jedna molekula glukózy (C6H12O6) se dělí na dvě molekuly kyseliny pyrohroznové (C3H4O3). Reakce probíhají v cytoplazmě bez účasti kyslíku, ale za účasti enzymů. V pyruvate, atomy uhlíku jsou ve více oxidované formě, protože čtyři atomy vodíku se oddělily a obnovily jinou sloučeninu (NAD k NAD · H t2).

Celková glykolytická reakce

Čistý výtěžek energie uložený v ATP je pouze dvě molekuly, což indikuje nízkou účinnost této fáze buněčného dýchání. Většina energie glukózy zůstává v kyselině pyrohroznové a je uložena v NAD · H2. Během aerobního dýchání se pak tato energie použije k produkci hlavního množství ATP molekul.

Protože glukóza ztrácí během glykolýzy čtyři atomy vodíku, oxiduje se. Akceptory vodíku jsou molekuly nikotinamidadenindinukleotidu (NAD +).

Glukóza se nerozkládá okamžitě na pyruvát, ale prostřednictvím řady po sobě následujících reakcí. Celkem mohou být prezentovány ve třech fázích:

Glukóza je fosforylována fosfátovými skupinami ATP a přeměněna na fruktosa-1,6-bisfosfát. Používá dvě ATP molekuly, které se stávají ADP.

Fruktóza-1,6-bifosfát je rozdělen na dva fosforylované tři uhlíkové cukry.

Tyto cukry jsou převedeny na kyselinu pyrohroznovou. V tomto případě se syntetizují čtyři molekuly ATP a do dvou molekul NAD se přidá vodík.

Do glykolýzy je zapojeno asi devět enzymů, které tvoří dopravník. Jak je vidět ze schématu, glykolýza probíhá v deseti fázích.

Při další oxidaci kyseliny pyrohroznové v mitochondriích se používá energie uložená v NAD · H.2.

V procesu evoluce je glykolýza první cestou, jak získat ATP. V naší době je charakteristická jak prokaryontů, tak i eukaryot jako jedna z fází buněčného dýchání.

Je třeba mít na paměti, že v buňkách není glykolýza jedinou cestou, jak oxidovat glukózu.

6 důvodů, proč nejíst cukr a co se v těle rozkládá

Jsem rád, že vás pozdravím, moji věrní účastníci! Navrhuji, abyste diskutovali o jednom komplexním, ale velmi důležitém tématu: co rozkládá cukr v těle? Buďme upřímní: všichni milují jíst sladké. Jen málo lidí si však představuje nebezpečí cukru a způsob, jakým jeho konzumace může skončit pro organismus.

Cukr je bílý jed. Je to pravda?

Za prvé, cukr je jedním z nejprodávanějších potravin na světě. Je těžké s tím nesouhlasit. Přiznej to, protože v kuchyni každého z vás máš cukr?

Je nezbytný pro přípravu pečiva, dezertů, džemů, marinád. Nepopíráme si lžíci cukru přidaného do čaje nebo kávy. Chcete-li říci, že tento výrobek je naprosto škodlivý pro zdraví, je to nemožné. Tento výrobek je nezbytný pro to, aby tělo:

  • zvýšení aktivity mozku;
  • zabránit krevním sraženinám v cévách;
  • stimulace funkcí jater a sleziny;
  • normalizace krevního oběhu v mozku a míše;
  • zvýšená chuť k jídlu a nálada.

Člověk bez cukru nemůže být zdravý, určitě. V důsledku nedostatku sladkostí, paměti, pozornosti se zhorší, člověk nebude schopen rychle přemýšlet, zaměřit svou pozornost na něco.

Není to marné, že se školákům a studentům ráno, před studiem nebo zkoumáním, doporučuje pít šálek sladkého čaje nebo jíst čokoládu. Naše krev potřebuje především cukr.

Kromě užitečných vlastností může cukr přinést a poškodit tělo:

  • přírůstek hmotnosti;
  • zvýšené hladiny glukózy v krvi;
  • zátěž na slinivce břišní;
  • srdeční problémy;
  • kožní onemocnění;
  • zubní kaz.

Samozřejmě nemluvíme o čistém cukru, ale o produktech s jeho obsahem. Během dne můžeme jíst neškodný jogurt, ovesné sušenky nebo jablko.

Věděli jste, že podle Světové zdravotnické organizace je denní cena cukru pro ženy 25 gramů a pro muže 37 let?

Například jablko již obsahuje 10 gramů cukru. A pokud jste pili sklenici sladké sody - to je již přesahuje vaše denní požadavky.

Když se tedy vrátíme k otázce, zda je cukr jed, můžete odpovědět, co se stane, pokud překročí normu. Potřebujeme sladké, ale v rozumném množství.

Co se stane s cukrem v těle?

Pravděpodobně nemáte krevní test na cukr více než jednou, a proto víte, že jeho hladina musí být stabilní. Abych pochopil, jak to funguje, navrhuji zvážit, co je cukr obecně a co se s ním stane, když vstoupí do našeho těla.

Průmyslový cukr, který používáme pro kulinářské účely, je vlastně sacharóza, sacharid vyrobený z řepy nebo třtiny.

Sacharóza se skládá z glukózy a fruktózy. Sacharóza je rozdělena na glukózu a fruktózu nejen v těle, ale již v ústech, jakmile konzumujeme jídlo. Rozštěpení probíhá pod vlivem slinných enzymů.

A teprve pak jsou všechny látky absorbovány do krve. Glukóza poskytuje energetické zásoby těla. Také při požití sacharózy v těle začíná tvorba hormonu inzulínu.

To má vliv na tvorbu glykogenu ze zbývající glukózy, která slouží jako určité množství energie.

A teď si představte, že člověk jí hodně sladkého. Část výsledného štěpení glukózy jde do odpadu potřebné energie.

Zbytek začíná být léčen inzulínem. Ale protože tam je hodně glukózy, inzulín nemá čas pracovat a zvyšuje jeho intenzitu.

A to je velká zátěž na slinivku břišní. V průběhu času jsou buňky žlázy vyčerpány a jednoduše nemohou produkovat dostatek inzulínu. To se nazývá diabetes.

Další nebezpečí pro milovníky sladké lži spočívá v tom, že v játrech je přebytečná glukóza přeměněna na mastné kyseliny a glycerin, které jsou uloženy v tuku. V jednoduchém jazyce se člověk začíná zotavovat, protože jeho tělo nemá čas vynakládat zásoby tuků a jednoduše je odkládá stranou.

Jak používat cukr pro zdraví?

Jak jsem již řekl, tělo potřebuje sacharózu, ale je nutné tento výrobek používat správně a moudře. Nadměrná láska k dezertům a pečivům může vést k obezitě, cukrovce, problémům se žaludkem a srdcem.

Toto a nadváha, který okamžitě přidá věku k osobě, dělat jeho vzhled nezdravý. Proto je důležité naučit se kontrolovat úroveň konzumace sladkých potravin.

  • omezit, a výhodně odstranit cukr v jeho čisté formě ze stravy;
  • jíst sacharózu ve své přirozené formě: ovoce, bobule, med, sušené ovoce, ořechy, zelenina;
  • při vaření dezert nebo pečení, snížit množství cukru uvedené v receptu několikrát, a lépe používat med, kokosový nebo hnědý cukr, sirupy na bázi agáve, javor, přírodní stevia extrakt;
  • jíst sladké ráno;
  • pokud pijete čaj s cukrovinkami nebo sušenkami, nápoj by měl být pikantní.

Kromě toho je třeba více pohybovat a pít více čisté vody, aby přebytečné sacharidy byly odstraněny z těla. Pokud opravdu chcete jíst kus koláče, jíst sušené meruňky nebo ořechy.

A tak, že tělo necítí nedostatek glukózy a fruktózy, pije spirulinu a chlorellu. Tyto dvě řasy pozoruhodně odstraní touhu po sladkostí. Co to je, řeknu vám v následujících článcích.

Také věnujte pozornost typu výrobku. Ve světě, který nepoužívá jako surovinu pro sacharózu! A řepa, rákosí a březová míza a dokonce i javorová míza!

Používáme cukr z cukrové řepy. V předchozích článcích jsem vám již řekl, jak je rafinace nebezpečná, proč je lepší takové produkty odmítnout. Dovolte mi, abych vám krátce připomněl: rafinace je proces čištění výrobku vystavením chemikáliím, jako je benzín.

Který cukr je zdravější: řepa nebo třtina? Rozhodně nemohu říci, to vše závisí na kvalitě výrobku. Reed máme mnohem dražší, ale to je způsobeno tím, že se dováží ze zahraničí.

Doporučuji nákup surového produktu (i třtiny, řepy ačkoli). To může být rozpoznáno jeho hnědou nebo žlutou barvou. Nevypadá to moc pěkně, ale je v něm spousta užitečných vlastností a hodnotných minerálů!

To jsou všichni moji milí předplatitelé! Byl bych rád, kdyby tento článek byl užitečný pro vás a pomůže alespoň o krok blíž ke zdravému životnímu stylu. Čtěte s výhodou, sdělte to svým přátelům, ale s vámi se s vámi nemluvím a brzy vám povím něco zajímavého!

Cukr. Rozdělení glukózy. Energie

L, K. STAROSELTSEVA, doktor biologických věd

Jakmile teď neříkají cukr: bílý nepřítel, sladký jed a prázdné kalorií. Proč je tento potravinový produkt tak těžké obvinění? Abychom odpověděli na tuto otázku, podívejme se na to, co je cukr a jaká cesta trvá, když vstoupí do těla.

Cukr se vyrábí, jak je známo, z cukrové řepy nebo cukrové třtiny, při jejímž zpracování vzniká sacharóza; Chemickým složením je klasifikován jako sacharidový disacharid sestávající z glukózy a fruktózy. Sacharóza neobsahuje ani vitamíny ani minerální soli ani jiné biologicky účinné látky, které se nacházejí téměř ve všech ostatních potravinách rostlinného a živočišného původu.

To však neznamená, že cukr nemá žádné výhody. Glukóza je nezbytná pro výživu mozkové tkáně, jater, svalů. Aby tyto a další orgány byly dostatečně zásobovány glukózou, musí být její obsah v krvi konstantní: 3,4-5,5 mmol / l, nebo 60-90%.

Cukr se rozkládá na glukózu a fruktózu již v ústech působením enzymů slin. Prostřednictvím uevxs.-: "slizniční buňky hyulost" 1 ústa. a pak tenkého střeva gg -: -: - g: =: - ■: absorbováno do krve. Konec

: a_. ': its = •: ■:;>' stoupá, a to slouží jako signál

vylučování inzulínu - hormonu

g, přesná ucpávka.

Inzulín stimuluje aktivitu enzymu glukokinázy, přítomnost

.-: -_ = V buňkách jater a příznivých /

/ -union k molekulám fosforu glukózy. protože to je jen v této (fosforylované) formě že glukóza může být rozdělena tady, v játrech, ke konečným produktům metabolismu, zatímco uvolní energii. Připomeňme, mimochodem, v procesu výměny 100 gramů cukru v těle, 374 kilocalories jsou propuštěny.

Ale ne všechny glukózy okamžitě pokrývá energetické potřeby. Pod vlivem inzulínu je část glukózy přeměněna na glykogen, který je uložen hlavně v játrech. Jedná se o rezervu, kterou tělo používá k udržení konstantní koncentrace glukózy v krvi, a tedy k zásobování orgány a tkáněmi.

Ti, kteří jedí spoustu sladkostí, dochází k hyperglykémii, tj. Vysoké hladině glukózy v krvi, což znamená zvýšenou sekreci inzulínu za účelem využití této glukózy. Výsledkem je, že beta-buňky produkující inzulin Langerhansových ostrůvků pankreatu pracují s přetížením. A když jsou vyčerpány a začnou produkovat méně inzulínu, jsou procesy transformace a štěpení glukózy narušeny. To může vést k rozvoji diabetu.

Další, stejně závažné nebezpečí ohrožuje sladký zub. V procesu štěpení a další přeměny glukózy v játrech vznikají mastné kyseliny a glycerin. Mastné kyseliny (některé z nich jsou ve formě triglyceridů a některé ve volné formě) jsou vylučovány do krve a transportovány do depa tukové tkáně, například do podkožní tukové tkáně, a ukládány tam. S nadměrným příjmem cukru v těle se může zvýšit obsah tuku v krvi (hyperlipidémie) a je uložen v depech. Obezita se nevyhnutelně vyvíjí. Protože jak hyperglykémie, tak hyperlipidémie jsou stavy, které jsou obvykle vzájemně provázány, diabetes a obezita často jdou ruku v ruce. A není náhodou, že obézní lidé s diabetem onemocní častěji než pacienti s normální tělesnou hmotností.

Spotřeba přebytečného cukru narušuje metabolismus všech látek v těle, včetně bílkovin. Když hyperglykémie potlačuje vylučování hormonu pankreatu - glukogon a v podmínkách jeho nedostatku, dochází k selhání rozkladu proteinů na aminokyseliny. Porušení metabolismu bílkovin a sacharidů v kombinaci s poruchou funkce ostrovního aparátu oslabuje obranyschopnost těla. Potvrzují to klinická pozorování, která ukazují pokles imunity u pacientů s diabetes mellitus.

Neměli byste se zapojit do sladké také proto, že v ústní dutině se cukr stává příznivým prostředím pro životně důležitou činnost bakterií, které ničí zubní sklovinu a způsobují zubní kaz.

Kolik cukru můžete jíst, aby nedošlo k poškození těla? Jak doporučuje odborníci z Ústavu výživy Akademie věd věd SSSR, ne více než 50-70 gramů denně, včetně cukru obsaženého v cukrovinky, cukrovinky a sladká jídla. U starších lidí je tato míra snížena na 30-50 gramů. A ti, kteří mají sklon k nadváze, by neměli jíst cukr vůbec. Koneckonců, glukóza v těle vzniká nejen ze sacharózy, ale také z aminokyselin, škrobu a tuků. Nedostatek cukru ve stravě s plnou vyváženou stravou tedy není nebezpečný, ale jeho přebytek hrozí katastrofě.

Působení enzymů na rozklad cukrů

Enzymy zodpovědné za rozklad molekul cukru v trávicím systému našeho těla jsou obrovské. Každý orgán nebo dutina trávicího traktu má vlastní sadu takových enzymů. Proč neudělat univerzální? A je tam takový?

Důvody pro diverzitu enzymů

Existuje několik důvodů pro takové množství enzymů, které štěpí cukry. Hlavní jsou následující:

1. Široká škála cukrů v přírodě.

Dokonce i nejmenší - elementární - molekuly cukru se skládají z poměrně velkého počtu atomů. To je jen mírně změnit jejich umístění, jak cukr dramaticky mění jeho vlastnosti. A každá rostlina má svůj specifický typ těchto látek. A pro každý typ těla musí mít svůj vlastní enzym.

2. Různé sloučeniny malých molekul do velkých molekul.

Dokonce i stejné molekuly cukrů, odlišně se spojující v řetězcích, tvoří různé polysacharidy. Například škrob a glykogen jsou velké řetězce molekul glukózy, ale jsou rozděleny působením enzymů různými způsoby.

3. Rozdíly ve formě cukrů procházejících různými orgány.

Pokud cukr vstupuje do dutiny ústní ve formě velmi dlouhých řetězců stejného škrobu nebo glykogenu, pak již ve střevě zůstávají jen malé molekuly, které vyžadují svůj vlastní přístup. V důsledku dlouhého historického zvyku konzumovat velké množství rostlinných potravin se naše tělo naučilo vyrábět různé enzymy, které rozkládají většinu cukrů.

Cesta cukrů v těle

Zpočátku, jednou v těle, cukry začnou být zpracován enzymem slin - slinou amylázou ještě v ústech. Zde jsou dlouhé a nestravitelné řetězce mnoha jednotlivých molekul. Působení enzymů v ústní dutině postupně ničí spojení mezi nimi. V důsledku toho se velká molekula postupně rozpadá na její jednotlivé části.

Žaludek má také svou vlastní - žaludeční - amylázu, což naznačuje, že proces separace cukerných řetězců zde pokračuje. Jediný takový polysacharid, který naše tělo nestráví vůbec a není citlivý na působení enzymů, je celulóza. Prochází lidským zažívacím traktem, hraje důležitou roli při udržování střevního tónu. Termity ve střevě jsou bakterie, které mají vlastní enzymy pro trávení celulózy. Působení enzymů umožňuje těmto hmyzům jíst staré dřevo a různé zbytky rostlin.

Ale již ve střevech cukru se dostávají ve formě oddělených malých molekul sacharózy, maltózy a laktózy. Tyto cukry sestávají ze dvou elementárních molekul. Maltóza, například - ze dvou molekul glukózy a sacharózy - z glukózy a fruktózy. A na těchto dvojitých molekulách v tenkém střevě se začínají projevovat speciální enzymy nazývané název samotného cukru - maltasy, laktázy, sacharázy.

A už nejmenší, jednotlivé molekuly jsou volně absorbovány střevy, vstupují do krve a jsou přenášeny do všech buněk v těle, kde z nich vzniká energie pro jakýkoliv proces. Výsledkem je, že tělo nemůže v zásadě zvládat nějaký druh trávicího enzymu pro všechny cukry, ale velké množství z nich mu umožňuje efektivně zpracovat většinu potravin.

31. Glykolýza
se nazývá sled reakcí, v důsledku čehož:

a) škrobu a
glykogen je rozdělen na glukózu;

b). glukózy
rozdělena na dvě molekuly kyseliny pyrohroznové (PVC);

in). glukózy
rozštěpí se na dvě molekuly kyseliny mléčné;

d). glukózy
na oxid uhličitý a vodu.

32. Reakce glykolýzy
tok:

a) v matrici
mitochondrie za aerobních podmínek;

b). na crista mitochondria
za aerobních podmínek;

in). v lysozomech
za anaerobních podmínek;

d). v lysozomech
za aerobních podmínek.

33. Čistý výnos ATP v roce 2006. T
reakce glykolýzy v štěpení jedné molekuly glukózy jsou v
molekuly:

34.Při aerobním dýchání PVK
(produkt štěpení glukózy) je oxidován na:

a) oxid uhličitý a voda;

b) ethylalkohol a
oxid uhličitý;

c) mléčnou kyselinu a kyselinu uhličitou
plyn;

g) mléčná kyselina a
oxidu uhličitého nebo ethylalkoholu a oxidu uhličitého.

35.Při anaerobním dýchání
PVK se změní na:

a) oxid uhličitý a voda;

b) ethylalkohol a
oxid uhličitý;

c) mléčnou kyselinu a
oxid uhličitý;

d). kyselina mléčná a
oxid uhličitý nebo ethylalkohol a oxid uhličitý.

36.Reakční cyklus
trikarboxylové kyseliny (Krebsův cyklus). tok v buňce:

a) v mitochondriální matrici
za aerobních podmínek;

b) na křehkost mitochondrií
za aerobních podmínek;

c) v lysosomech
anaerobní podmínky;

d) v lysosomech aerobním
podmínek.

37.Počet ATP,
vytvořené v cyklu; trikarboxylové kyseliny v oxidaci jedné molekuly
glukóza je v molekulách:

38. Respirační enzymy
řetězců, které zajišťují oxidační fosforylační reakce,
jsou umístěny:

b) v mitochondriální matrici;

c) na vnější membráně
mitochondrie;

d) na vnitřní křehce
mitochondriální membrána.

39. Množství ATP,
vzniklo na dýchacím řetězci enzymů během oxidace jedné molekuly
glukóza je v molekulách:

40. Celkové množství ATP, t
vznikl během aerobního dýchání v důsledku úplné oxidace jednoho
molekula glukózy v molekulách:

Glykogen: vzdělávání, zotavení, rozdělení, funkce

Glykogen je rezervní uhlohydrát zvířat, skládající se z velkého množství zbytků glukózy. Dodávka glykogenu vám umožní rychle zaplnit nedostatek glukózy v krvi, jakmile se jeho hladina sníží, glykogenové štěpení a krev se dostane do volné glukózy. U lidí je glukóza převážně uložena jako glykogen. Není vhodné, aby buňky uchovávaly jednotlivé molekuly glukózy, protože by to výrazně zvýšilo osmotický tlak uvnitř buňky. Ve své struktuře se glykogen podobá škrobu, tj. Polysacharidu, který je převážně skladován rostlinami. Škrob také sestává ze zbytků glukózy, které jsou navzájem spojeny, avšak v molekulách glykogenu je mnoho větví. Vysoce kvalitní reakce na glykogen - reakce s jodem - dodává hnědou barvu, na rozdíl od reakce jódu se škrobem, která umožňuje získat fialovou barvu.

Regulace produkce glykogenu

Tvorba a rozklad glykogenu reguluje několik hormonů, a to:

1) inzulín
2) glukagonu
3) adrenalin

K tvorbě glykogenu dochází po vzestupu koncentrace glukózy v krvi: pokud je v ní spousta glukózy, musí být uložena do budoucna. Příjem glukózy buňkami je převážně regulován dvěma antagonisty hormonu, tj. Hormony s opačným účinkem: inzulín a glukagon. Oba hormony jsou vylučovány pankreatickými buňkami.

Poznámka: slova „glukagon“ a „glykogen“ jsou velmi podobné, ale glukagon je hormon a glykogen je náhradní polysacharid.

Inzulín se syntetizuje, pokud je v krvi velké množství glukózy. To se obvykle děje poté, co člověk jedl, a to zejména v případě, že potraviny jsou potraviny bohaté na sacharidy (např. Pokud jíte mouku nebo sladkou stravu). Všechny sacharidy obsažené v potravinách jsou rozděleny na monosacharidy a již v této formě jsou absorbovány střevní stěnou do krve. Proto hladina glukózy stoupá.

Když buněčné receptory reagují na inzulín, buňky absorbují glukózu z krve a její hladina opět klesá. Mimochodem, to je důvod, proč je diabetes - nedostatek inzulínu - obrazně nazýván „hlad mezi hojností“, protože v krvi po jídle, které je bohaté na sacharidy, se objevuje hodně cukru, ale bez inzulínu ho buňky nemohou absorbovat. Část buněk glukózy se používá pro energii a zbývající se přemění na tuk. Jaterní buňky používají absorbovanou glukózu k syntéze glykogenu. Pokud je v krvi málo glukózy, dochází k opačnému procesu: slinivka vylučuje hormon glukagon a jaterní buňky začínají štěpit glykogen, uvolňují glukózu do krve nebo syntetizují glukózu znovu z jednodušších molekul, jako je kyselina mléčná.

Adrenalin také vede ke zhroucení glykogenu, protože celý účinek tohoto hormonu je zaměřen na mobilizaci těla, jeho přípravu pro reakci typu „hit nebo run“. A proto je nutné, aby koncentrace glukózy byla vyšší. Pak ji svaly mohou použít pro energii.

Absorpce potravin tedy vede k uvolnění hormonu inzulínu do krve a syntéze glykogenu a hladovění vede k uvolnění hormonu glukagonu a rozpadu glykogenu. Uvolňování adrenalinu, ke kterému dochází ve stresových situacích, vede také k rozpadu glykogenu.

Z čeho je glykogen syntetizován?

Glukóza-6-fosfát slouží jako substrát pro syntézu glykogenu nebo glykogenogeneze, jak je jinak nazýváno. Jedná se o molekulu, která je získána z glukózy po připojení zbytku kyseliny fosforečné k šestému atomu uhlíku. Glukóza, která tvoří glukózu-6-fosfát, vstupuje do jater z krve a do střeva do krve.

Další možností je: glukóza může být re-syntetizována z jednodušších prekurzorů (kyselina mléčná). V tomto případě vstupuje glukóza z krve, například do svalů, kde se štěpí na kyselinu mléčnou s uvolňováním energie, a pak se nahromaděná kyselina mléčná transportuje do jater a jaterní buňky z ní znovu syntetizují glukózu. Poté může být tato glukóza převedena na glukóza-6-fosfot a dále na základě ní syntetizována glykogenem.

Fáze tvorby glykogenu

Co se tedy děje v procesu syntézy glykogenu z glukózy?

1. Glukóza po přidání zbytku kyseliny fosforečné se stává glukóza-6-fosfátem. To je způsobeno enzymem hexokinázou. Tento enzym má několik různých forem. Hexokináza ve svalech se mírně liší od hexokinázy v játrech. Forma tohoto enzymu, která je přítomna v játrech, je horší spojená s glukózou a produkt vytvořený během reakce neinhibuje reakci. Díky tomu jsou jaterní buňky schopny absorbovat glukózu pouze tehdy, když je jich hodně, a mohu okamžitě přeměnit hodně substrátu na glukózo-6-fosfát, i když nemám čas na jeho zpracování.

2. Enzym fosfoglukomutáza katalyzuje konverzi glukóza-6-fosfátu na jeho izomer, glukóza-1-fosfát.

Výsledný glukózo-1-fosfát se pak spojí s uridin trifosfátem, čímž se vytvoří UDP-glukóza. Tento proces je katalyzován enzymem UDP-glukóza pyrofosforylázou. Tato reakce nemůže probíhat v opačném směru, to znamená, že je nevratná v těch podmínkách, které jsou v buňce přítomny.

4. Enzym glykogen syntáza přenáší zbytek glukózy na vznikající molekulu glykogenu.

5. Glykogen-fermentující enzym přidává body větvení, čímž vytváří nové „větve“ na molekule glykogenu. Později na konci této větve se přidávají nové glykosové zbytky za použití glykogen syntázy.

Kde je glykogen po vytvoření uložen?

Glykogen je náhradní polysacharid nezbytný pro život a je uložen ve formě malých granulí umístěných v cytoplazmě některých buněk.

Glykogen uchovává tyto orgány:

1. Játra. Glykogen je poměrně hojný v játrech a je jediným orgánem, který využívá zásobu glykogenu k regulaci koncentrace cukru v krvi. Až 5-6% může být glykogen z hmotnosti jater, což zhruba odpovídá 100-120 gramům.

2. Svaly. Ve svalech jsou zásoby glykogenu nižší v procentech (až 1%), ale celkově podle hmotnosti mohou překročit veškerý glykogen uložený v játrech. Svaly nevypouštějí glukózu, která vznikla po rozpadu glykogenu do krve, používají ji pouze pro vlastní potřebu.

3. Ledviny. Našli malé množství glykogenu. Ještě menší množství bylo zjištěno v gliových buňkách a v leukocytech, tj. Bílých krvinkách.

Jak dlouho vydrží glykogen naposledy?

V procesu vitální aktivity organismu je glykogen syntetizován poměrně často, téměř pokaždé po jídle. Tělo nemá smysl ukládat velké množství glykogenu, protože jeho hlavní funkcí není sloužit jako donor živin tak dlouho, jak je to možné, ale regulovat množství cukru v krvi. Obchody s glykogenem trvají asi 12 hodin.

Pro srovnání, uložené tuky:

- Za prvé, obvykle mají mnohem větší hmotnost než hmotnost uloženého glykogenu,
- za druhé, mohou být dostačující na měsíc existence.

Kromě toho stojí za zmínku, že lidské tělo může přeměnit sacharidy na tuky, ale ne naopak, to znamená, že uložený tuk nemůže být přeměněn na glykogen, může být použit pouze přímo na energii. Ale rozdělit glykogen na glukózu, pak zničit glukózu sám a použít výsledný produkt pro syntézu tuků lidského těla je docela schopný.

Aerobní a anaerobní glykolýza. Jaká je jejich role v životě lidského těla?

Abychom pochopili, co je glykolýza, musíme se odvolat na řeckou terminologii, protože tento termín je odvozen z řeckých slov: glykos - sladká a lýza - štěpení. Název glukóza pochází ze slova Glycos. Tento termín se tedy týká procesu saturace glukózy kyslíkem, v důsledku čehož se jedna molekula sladké látky štěpí na dvě mikročástice kyseliny pyrohroznové. Glykolýza je biochemická reakce, která se vyskytuje v živých buňkách a je zaměřena na štěpení glukózy. Existují tři možnosti rozkladu glukózy a jednou z nich je aerobní glykolýza.

Tento proces se skládá z řady intermediálních chemických reakcí, po kterých následuje uvolnění energie. To je hlavní podstata glykolýzy. Uvolněná energie se vynakládá na celkovou životaschopnou činnost živého organismu. Obecný vzorec pro štěpení glukózy je následující:

Glukóza + 2NAD + + 2ADF + 2Pi → 2 pyruvát + 2 NADH + 2H + + 2ATF + 2H2O

Aerobní oxidace glukózy s následným štěpením její molekuly se šesti atomy uhlíku se provádí pomocí 10 intermediárních reakcí. Prvních 5 reakcí kombinuje přípravnou fázi přípravy a následné reakce jsou zaměřeny na tvorbu ATP. Během reakcí vznikají stereoskopické isomery cukrů a jejich derivátů. Hlavní akumulace energie v buňkách se vyskytuje ve druhé fázi, spojené s tvorbou ATP.

Fáze oxidační glykolýzy. Fáze 1.

V aerobní glykolýze existují 2 fáze.

První fáze je přípravná. V něm glukóza reaguje s 2 molekulami ATP. Tato fáze se skládá z 5 po sobě následujících fází biochemických reakcí.

1. etapa. Fosforylace glukózy

Fosforylace, tj. Proces přenosu zbytků kyseliny fosforečné v první a následné reakci se provádí molekulami anhydridfosfátu.

V první fázi jsou zbytky kyseliny fosforečné z molekul adifosfátu přeneseny na molekulární strukturu glukózy. Během procesu se získá glukóza-6-fosfát. Hexokináza působí jako katalyzátor, urychluje proces pomocí iontů hořčíku, které působí jako kofaktor. Ionty hořčíku se účastní jiných glykolytických reakcí.

2. etapa. Tvorba isomerů glukóza-6-fosfátu

Při 2. etapě izomerace glukóza-6-fosfátu na fruktóza-6-fosfát.

Izomerace je tvorba látek stejné hmotnosti, složení chemických prvků, ale s různými vlastnostmi v důsledku odlišného uspořádání atomů v molekule. Izomerace látek se provádí za působení vnějších podmínek: tlaku, teploty, katalyzátorů.

V tomto případě se postup provádí za působení katalyzátoru na bázi fosfoglukózové izomerázy za účasti iontů Mg +.

3. krok. Fosforylace fruktosa-6-fosfátu

V této fázi je fosforylová skupina připojena ATP. Proces se provádí za účasti enzymu fosfofruktokinázy-1. Tento enzym je určen pouze pro účast na hydrolýze. Výsledkem reakce je získání fruktosa-l, 6-bisfosfátu a adhezrifosfátu nukleotidu.

ATP je adezintrifosfát, jedinečný zdroj energie v živém organismu. Je to poměrně složitá a těžkopádná molekula skládající se z uhlovodíkových, hydroxylových skupin, skupin dusíku a kyseliny fosforečné s jednou volnou vazbou, sestavených v několika cyklických a lineárních strukturách. K uvolnění energie dochází v důsledku interakce zbytků kyseliny fosforečné s vodou. Hydrolýza ATP je doprovázena tvorbou kyseliny fosforečné a uvolňováním energie 40-60 J, kterou tělo tráví na svých živobytí.

Než by se však fosforylace glukózy měla objevit na úkor Adesintrifosfátové molekuly, tj. Přenosu zbytku kyseliny fosforečné na glukózu.

4. krok. Dezintegrace fruktosa-1,6-difosfátu

Ve čtvrté reakci se fruktóza-1,6-difosfát rozpadá na dvě nové látky.

  • Dioxiaceton fosfát,
  • Glycerald aldehyd-3-fosfát.

V tomto chemickém procesu působí jako katalyzátor aldolasa, enzym podílející se na energetickém metabolismu a nezbytný při diagnostice řady onemocnění.

5. krok. Tvorba izomerů triosefosfátu

A konečně, posledním procesem je izomerace triosefosfátů.

Glycerald-3-fosfát se bude i nadále podílet na procesu aerobní hydrolýzy. Druhá složka, dioxyaceton fosfát, za účasti enzymu triosofosfát izomerázy, se převede na glyceraldehyd-3-fosfát. Tato transformace je však reverzibilní.

Fáze 2. Syntéza adesin trifosfátu

V této fázi glykolýzy bude biochemická energie akumulována jako ATP. Adesin trifosfát je tvořen adesin difosfátem v důsledku fosforylace. A také vytvořil NADH.

Zkratka NADH má velmi komplexní a obtížně zapamatovatelnou interpretaci - nikotinamidadenindinukleotid. NADH je koenzym, což je neproteinová sloučenina, která se podílí na chemických procesech živé buňky. Existuje ve dvou formách:

  1. oxidovaný (NAD +, NADox);
  2. obnovena (NADH, NADred).

V metabolismu se NAD podílí na redox reakcích, které transportují elektrony z jednoho chemického procesu do druhého. Darováním nebo přijetím elektronu se molekula přemění z NAD + na NADH a naopak. V živých organismech je NAD produkován z tryptofanu nebo aspartátových aminokyselin.

Dvě mikročástice glyceraldehyd-3-fosfátu podléhají reakcím, během kterých vzniká pyruvát a 4 molekul ATP. Konečný výtěžek adezintrifosfátu bude však 2 molekuly, protože dvě se stráví v přípravné fázi. Proces pokračuje.

6. krok - oxidace glyceraldehyd-3-fosfátu

V této reakci dochází k oxidaci a fosforylaci glyceraldehyd-3-fosfátu. Výsledkem je kyselina 1,3-difosfoglycerová. Glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenáza se podílí na zrychlení reakce.

Reakce probíhá za účasti energie přijaté zvenčí, takže se nazývá endergonie. Takové reakce probíhají paralelně s exergonií, která se vyvíjí a rozdává energii. V tomto případě je tato reakce následující.

7. krok. Přesun fosfátové skupiny z 1,3-difosfoglycerátu na adesindifosfát

V této intermediární reakci je fosforylová skupina přenesena fosfoglycerátkinázou z 1,3-difosfoglycerátu na adezin difosfát. Výsledkem je 3-fosfoglycerát a ATP.

Enzym fosfoglycerát kináza získal svůj název pro svou schopnost katalyzovat reakce v obou směrech. Tento enzym také transportuje fosfátový zbytek z adhezin trifosfátu na 3-fosfoglycerát.

6. a 7. reakce jsou často považovány za jeden proces. 1,3-difosfoglycerát je považován za meziprodukt. 6. a 7. reakce společně vypadají takto:

Glyceraldehyd-3-fosfát + ADP + Pi + NAD + 3-fosfoglycerát + ATP + NADH + H +, AGoo = -12,2 kJ / mol.

Celkově tyto dva procesy uvolňují část energie.

8. krok. Přenos fosforylové skupiny z 3-fosfoglycerátu.

Produkce 2-fosfoglycerátu je reverzibilní proces, ke kterému dochází za katalytického působení enzymu fosfoglycerát mutázy. Fosforylová skupina se převádí z dvojmocného atomu uhlíku 3-fosfoglycerátu na trojmocný atom 2-fosfoglycerátu, což vede k tvorbě kyseliny 2-fosfoglycerové. Reakce probíhá za účasti kladně nabitých iontů hořčíku.

9. krok. Izolace vody z 2-fosfoglycerátu

Tato reakce ve své podstatě je druhou reakcí štěpení glukózy (první byla reakce 6. kroku). Enzym fosfopyruváthydratáza v něm stimuluje eliminaci vody z atomu C, tj. Eliminační proces z 2-fosfoglycerátové molekuly a tvorbu fosfoenolpyruvátu (kyselina fosfoenolpyrohroznová).

10. a poslední krok. Přenos fosfátového zbytku z FEP na ADP

Při závěrečné glykolytické reakci se jedná o koenzymy - draslík, hořčík a mangan, enzym pyruvát kináza působí jako katalyzátor.

Transformace enolové formy kyseliny pyrohroznové na keto formu je reverzibilní proces a oba isomery jsou přítomny v buňkách. Proces přechodu izometrických látek z jedné na druhou se nazývá tautomerizace.

Co je to anaerobní glykolýza?

Spolu s aerobní glykolýzou, tj. Štěpením glukózy za účasti O2, dochází také k tzv. Anaerobnímu odbourávání glukózy, při které se kyslík netýká. Obsahuje také deset po sobě následujících reakcí. Ale kde je anaerobní fáze glykolýzy, ať už je to spojeno s procesy štěpení kyslíku kyslíkem, nebo je to nezávislý biochemický proces, zkusme to zjistit.

Anaerobní glykolýza je rozklad glukózy v nepřítomnosti kyslíku za vzniku laktátu. V procesu tvorby kyseliny mléčné se však NADH v buňce nehromadí. Tento proces se provádí v tkáních a buňkách, které fungují za podmínek nedostatku kyslíku - hypoxie. Tyto tkáně primárně zahrnují kosterní sval. V erytrocytech, navzdory přítomnosti kyslíku, vzniká během glykolýzy také laktát, protože v krevních buňkách nejsou žádné mitochondrie.

Anaerobní hydrolýza probíhá v cytosolu (kapalná část cytoplazmy) buněk a je jediným činitelem produkujícím a dodávajícím ATP, protože v tomto případě oxidační fosforylace nefunguje. Pro oxidační procesy je nutný kyslík, ale není to anaerobní glykolýza.

Kyseliny pyruvové i kyseliny mléčné slouží jako zdroj energie pro svaly k plnění určitých úkolů. Přebytek kyseliny vstupuje do jater, kde se působením enzymů opět přemění na glykogen a glukózu. A proces začíná znovu. Nedostatek glukózy je doplněn výživou - použitím cukru, sladkého ovoce a dalších sladkostí. Je tedy nemožné, aby se tato postava zcela neopustila. Sacharóza je potřebná pro tělo, ale s mírou.

Glykolýza. Aerobní oxidace glukózy. Glykonogenéza glykolýza

Glykolýza je komplexní enzymatický proces štěpení glukózy na dvě molekuly pyruvátu (aerobní glykolýza) nebo dvě molekuly laktátu (anaerobní glykolýza, která se vyskytuje bez spotřeby kyslíku).

Celková rovnice anaerobní glykolýzy:

Glukóza Kyselina mléčná

Glykolýza funguje ve všech živých buňkách. Všechny enzymy jsou lokalizovány v cytosolu a tvoří komplex multienzymů.

Glykolýza se provádí ve dvou stupních.

I. Přípravná fáze je dichotomie rozkladu glukózy na dvě molekuly glyceraldehyd-3-fosfátu. Transformace jsou doprovázeny cenou 2 ATP.

Ii. Stupeň snížení glykolytické oxidace je konverze glyceraldehyd-3-fosfátu na laktát. Zahrnuje redox reakce a fosforylační reakce, doprovázený generací ATP.

Ve druhé fázi se oxidují dvě molekuly glyceraldehyd-3-fosfátu, proto by měl být v reakcích před vzorcem substrátu stanoven faktor 2.

Za anaerobních podmínek oxidace NADH. H + redukovaná v reakci glyceraldehyd fosfát dehydrogenázy probíhá v reakci laktát dehydrogenázy. V aerobních podmínkách NADH. H + je oxidován kyslíkem za účasti enzymů dýchacích řetězců a energie uvolňovaná během tohoto procesu se používá k syntéze 1,5 nebo 2,5 mol ATP (v závislosti na kyvadlovém mechanismu glykolytického transportu NADH. H + na mitochondrie).

Energetická rovnováha glykolýzy je dvě molekuly ATP na jednu molekulu glukózy. V první fázi glykolýzy se spotřebují dvě molekuly ATP pro aktivaci substrátu (v reakcích hexokinázy a fosfofruktokinázy). Ve stadiu II se tvoří čtyři ATP molekuly (v reakcích fosfoglycerátkinázy a pyruvát kinázy). Syntéza ATP se provádí fosforylací substrátu.

Klíčové enzymy glykolýzy:

1. Hexokináza je regulační enzym pro glykolýzu v extrahepatických buňkách. Hexokináza je alostericky inhibována glukózo-6-fosfátem. Glukokináza je regulační enzym pro glykolýzu v hepatocytech. Syntéza glukokinázy je indukována inzulínem.

2. Fosfofruktokináza-1. To je hlavní klíčový enzym, který katalyzuje reakci, která omezuje rychlost celého procesu (nejpomalejší reakce). Syntéza enzymů je indukována inzulínem. Alosterické aktivátory - AMP, ADP, fruktóza-2,6-difosfát. Hladina 2,6-difosfátu fruktózy se zvyšuje působením inzulínu a snižuje se působením glukagonu. Inhibitory alosterů - ATP, citrát.

3. Pyruvát kináza. Enzym je aktivní v nefosforylované formě. Glukagon (v hepatocytech) a adrenalin (v myocytech) stimulují fosforylaci enzymu, a proto inaktivují enzym. Inzulín naopak stimuluje defosforylaci enzymu, a proto aktivuje enzym. Alosterický aktivátor - Фр-1,6-ФФ. Alosterický inhibitor - ATP, acetyl-CoA. Enzymová syntéza indukuje inzulín.

Biologická role glykolýzy:

1. Generování ATP. Glykolýza je jediný buněčný proces, který produkuje ATP bez spotřeby kyslíku. Buňky, které mají malé nebo žádné mitochondrie, dostávají ATP pouze během glykolýzy.

Hodnota glykolýzy pro červené krvinky. Glykolýza je jediný proces, který produkuje ATP v červených krvinkách a udržuje jejich integritu a funkci.

Dědičný defekt pyruvátkinázy je doprovázen hemolytickou anémií. V této patologii mají červené krvinky 5 až 25% normální aktivity pyruvátkinázy, a proto je rychlost glykolýzy nízká.

Glykolytický intermediární produkt erytrocytů 2,3-difosfoglycerát (2,3-DFG) snižuje afinitu hemoglobinu pro kyslík, což přispívá k disociaci kyslíku z oxyhemoglobinu a jeho přechodu do tkáně. Porušení glykolýzy v červených krvinkách může ovlivnit transport kyslíku. Při deficitu hexokinázy je tedy pozorován pokles hladiny 2,3-DFG a abnormálně vysoká afinita hemoglobinu pro kyslík. Naopak, když je pyruvát kináza deficientní, je obsah 2,3-FGH dvakrát vyšší než normální, což má za následek nízkou afinitu hemoglobinu k kyslíku.

2. Je zdroj uhlovodíkových radikálů pro procesy buněčné biosyntézy: