Глюкозо-лактатный цикл (цикл Кори)

Глюкозо-лактатный цикл – это циклический процесс, объединяющий реакции глюконеогенеза и реакции анаэробного гликолиза. Глюконеогенез происходит в печени, субстратом для синтеза глюкозы является лактат, поступающий в основном из эритроцитов или мышечной ткани.

В эритроцитах молочная кислота образуется непрерывно, так как для них анаэробный гликолиз является единственным способом образования энергии.

В скелетных мышцах высокое накопление молочной кислоты (лактата) является следствием гликолиза при очень интенсивной, субмаксимальной мощности, работе, при этом внутриклеточный рН снижается до 6,3-6,5. Но даже при работе низкой и средней интенсивности в скелетной мышце всегда образуется некоторое количество лактата.

Убрать молочную кислоту можно только одним способом – превратить ее в пировиноградную кислоту. Однако сама мышечная клетка ни при работе, ни во время отдыха не способна превратить лактат в пируват из-за особенностей изофермента лактатдегидрогеназы-5. Зато клеточная мембрана высоко проницаема для лактата и он движется по градиенту концентрации наружу. Поэтому во время и после нагрузки (при восстановлении) лактат легко удаляется из мышцы. Это происходит довольно быстро, всего через 0,5-1,5 часа в мышце лактата уже нет. Малая часть молочной кислоты выводится с мочой.

Большая часть лактата крови захватывается гепатоцитами, окисляется в пировиноградную кислоту и вступает на путь глюконеогенеза. Глюкоза, образованная в печени, используется самим гепатоцитом или возвращается обратно в мышцы, восстанавливая во время отдыха запасы гликогена. Также она может распределиться по другим органам.

Глюкозо-лактатный (выделен желтым) и глюкозо-аланиновый циклы

Глюкозо-аланиновый цикл

Целью глюкозо-аланинового цикла также является уборка пирувата, но кроме этого решается еще одна немаловажная задача – доставка аминного азота из мышцы в печень.

При мышечной работе и в покое в миоците распадаются белки и образуемые аминокислоты трансаминируются с α-кетоглутаратом и полученный глутамат взаимодействует с пируватом. Образующийся аланин является транспортной формой аминного (аминокислотного) азота и пирувата из мышцы в печень. В гепатоците идет обратная реакция трансаминирования, аминогруппа через глутамат передается на синтез мочевины, пируват используется для синтеза глюкозы.

Кроме мышечной работы, глюкозо-аланиновый цикл активируется во время голодания, когда белки мышц и других тканей распадаются и многие аминокислоты используются в качестве источника энергии, а их азот необходимо доставить в печень

12.Качеств. реакции на редуцирующие сахара

Моносахариды, окисляясь в щелочной среде, восстанавливают соли оксида меди (II) в соли оксида меди (I) соли оксида висмута – до металлического висмута, соли серебра - до металлического серебра.Эти реакции используются для количественного определения так

называемых восстанавливающих (редуцирующих) моносахаридов, молекула которыхдержит карбонильную группу. Восстанавливающими Свойствамиобладают также некоторые дисахариды - мальтоза, лактоза и целлобиоза, молекулы которых имеют по одной свободной карбонильной группе. Окисление легко протекает в щелочной, труднее – в нейтральной и особенно трудно - в кислой средах.

Реакция Троммера

Моносахариды в щелочной среде восстанавливают оксид меди (II) в

оксид меди (I), а сами окисляются до альдоновых кислот

В пробирку наливают 1 - 2 мл раствора глюкозы и равный объем 10%-ного раствора гидроксида натрия. К смеси прибавляют при встряхивании по каплям 5%-ный раствор сульфата меди до появления неисчезающей мути гидроксида меди (II). Осторожно нагревают верхнюю часть со-держимого пробирки, появляется желтое окрашивание (гидроксид меди(II)), переходящее в красное (оксид меди (I)), что указывает на положительную реакцию Троммера. Проделывают реакцию Троммера с растворами мальтозы, сахарозы и крахмала.

Избыток медной соли маскирует реакцию, так как гидроксид меди (II) при нагревании теряет воду и дает черный оксид меди (II).

Реакция с фелинговой жидкостью

Нередко пользуются так называемой фелинговой жидкостью, в которой ион меди в степени окисления 4-2 находится в виде комплексного соединения с тартратами. Механизм реакции редуцирующих углеводов с фелинговой жидкостью такой же, как и реакции Троммера. Преимуществом фелинговой жидкости является то, что медь при избытке реактива не выпадает в виде оксида меди (II).

К 1 - 2 мл раствора глюкозы приливают равный объем фелинговой жидкости и смесь нагревают до начинающегося кипения. Образуется крас-ный осадок оксида меди (I)

Проделывают реакцию с фелинговой жидкостью с растворами мальтозы, сахарозы и крахмала

Реакция Барфеда (отличие восстанавливающих дисахаридов от моносахаридов)

Проба Барфеда отличается от всех предыдущих реакций восстановления того или иного реагента тем, что окисление сахара протекает не в щелочной среде, а в среде, близкой к нейтральной. В этих условиях редуцирующие дисахариды в противоположность моносахаридам практически не окисляются, что позволяет отличить их от моносахаридов.

К 5 мл реактива Барфеда прибавляют 1 мл раствора исследуемого сахара. Смесь нагревают на водяной бане в течение 10 мин. Моносахариды восстанавливают реактив до оксида меди (I), дисахариды реакции не дают. Следует избегать длительного кипячения, так как дисахариды в кислой среде могут гидролизоваться до моносахаридов, и в результате реакция Барфеда станет положительной

Реакция Селиванова на кетозы,

При нагревании фруктозы (и других кегогексоз) с соляной кислейобразуется оксиметилфурфурол, который с резорцином образует соединГ ние, окрашенное в вишнево-красный цвет. Альдозы

также дают эту реак цию, но реакция у них протекает медленнее и в особых условиях (темпера-тура и кислотность среды).

В две пробирки наливают по 3 мл реактива Селиванова, в одну из них прибавляют 3 капли раствора фруГгозы, в другую - 3 капли раствора глюкозы. Обе пробирки помещают в водяную баню, нагретую до 80 °С, и держат в ней 8 мин. За это время в пробирке с фруктозой появляется красное окрашивание.

5. Реакция па пентозы с орцином (реакция Билля)

Пентозы в кислой среде образуют фурфурол, который конден-

(ся с орцином в присутствии следов хлорида железа (III).

К 1 мл испытуемого раствора прибавляют равный объем орцинового

реактива. Смесь нагревают на кипящей водяной бане в течение 20 При наличии пентоз или метилпентоз появляется зеленое окрашива раствора.

Зеленое окрашивание дают также уроновые кислоты, но только после более продолжительного нагревания. Чтобы отличить пентозы от метилпентоз при помощи этой реакции, исследуют спектр поглощения окрашенного раствора. Для этого его встряхивают с амиловым спиртом и ок-рашенный в зеленый цвет слой последнего исследуют в спектроскопе. В случае пентоз видны две полосы поглощения: широкая в области 670 нм и слабая в области 610 нм, в случае метилпентоз- одна в области 670 нм

6. Реакция крахмала и гликогена с йодом

К 2 — 3 мл раствора крахмала прибавляют 1- 2 капли раствора Люголя

. Раствор окрашивается в синий цвет. Содержимое пробирки делят на 3 части: к первой части прибавляют 1 -2 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия, ко второй - 2 - 3 мл этилового спирта; третью часть нагревают. Во всех случаях окраска исчезает, причем в третьей пробе окраска вновь, появляется при охлаждении. Реакция основана на образовании адсорбционного соединения йода с амилозой.

В пробирку наливают 2 - 3 мп раствора гликогена, добавляют 1 - о капли раствора Люголя, перемешивают, появляется красно-бурое окрашивание. Окраска усиливается при добавлении нескольких кристалликов хлорида натрия, но исчезает при добавлении раствора гидроксида натрия ми нагревании.

Различие в цвете комплексов йод-крахмала и йод-гликогена свидетельствует различии структур крахмала и гликогена.

13.Опр-е наличия молочной кислоты в мышщах

Молочная к-та в присутств фенолята железа окр в фиолетовый цвет, обр лактат железа желто-зеленого цвета

1гр мышц растирают до гомогенного сост в ступке с кварц песком. Приливают 3 мл воды и фильтруют. К фильтрату добавл реактив уффельманна до появл фиолетовой окраски. В присутствии мк окрас переходит в желто-зеленый за счет обр лактата.

14.Как можно различить р-р сахарозы и мальтозы.

Сахароза-глюкоза+фруктоза

Мальтоза-глюкоза+глюкоза

Качественная реакция на фруктозу. Реакция Селиванова

Принцип метода. При нагревании пробы с фруктозой в присутствии резорцина и соляной кислоты до 80оС через некоторое время в пробирке с фруктозой появляется ярко-красное окрашивание.

+При нагревании пробы с фруктозой в присутствии резорцина и соляной кислоты появляется вишнево-красное окрашивание. Проба также применима для обнаружения других кетоз. Альдозы в этих же условиях взаимодействуют медленнее и дают бледно-розовую окраску или вообще не взаимодействуют.

Липиды

Нейтральные жиры

Триацилглицеролы (ТАГ, триглицериды, триацилглицерины, нейтральные жиры) являются наиболее распространенными липидами в организме человека. В среднем их доля составляет 16-23% от массы тела взрослого.

Функции триацилглицеролов

· резервно-энергетическая – у среднего человека запасов подкожного жира хватает на поддержание жизнедеятельности в течение 40 дней полного голодания,

· в составе подкожной и брыжеечной жировой ткани механическая защита тела и внутренних органов.

· теплосберегающая – за счет толщины подкожного жира,

В состав ТАГ входит трехатомный спирт глицерол и три жирные кислоты. Жирные кислоты преобладают насыщенные (пальмитиновая, стеариновая) и мононенасыщенные (пальмитолеиновая, олеиновая). По строению можно выделить простые и смешанные ТАГ. В простых ТАГ все жирные кислоты одинаковые, например, трипальмитилглицерол, тристеарилглицерол. В смешанных ТАГ жирные кислоты отличаются, например, дипальмитилстеарилглицерол, пальмитилолеилстеарилглицерол..

Пищевые источники

Триацилглицеролы преобладают в практически любом жире, используемом в пищу – любые растительные масла, свиной, говяжий и другой животный жир, жир молочных продуктов и сливочное масло.

Суточная потребность в нейтральных жирах принята на уровне 80-100 г, растительных масел должно быть около 30% (но не менее 20 г) от общего количества жира. Однако в связи с изменением образа жизни в развитых странах (переедание, гиподинамия) в последние годы появилась тенденция к пересмотру рекомендуемых величин потребления ТАГ в сторону снижения – до 30-40 г/сут.

Прогоркание жиров

Прогоркание жиров – это бытовое определение широко распространенного в природе явления. Выделяют два типа прогоркания:

· биологическое – начинается с бактериального гидролиза ТАГ и накопления свободных жирных кислот. Их дальнейшее ферментативное окисление приводит к накоплению короткоцепочечных жирных кислот, β-кетокислот, гидроксикислот, эпоксидов, альдегидов и кетонов, которые и являются причиной изменения вкуса и запаха пищевого жира.

· химическое (перекисное окисление липидов, ПОЛ) – результат окисления жиров под действием О₂ воздуха или под действием активных форм кислорода с образованием гидроперекисей (L-OOH), вторичных и третичных продуктов ПОЛ (малоновый диальдегид, диеновые конъюгаты).

В организме перекисному окислению противодействуют антиоксидантные системы, включающие витамины Е, А, С, трипептид глутатион, разнообразные белки и ферменты (каталаза, пероксидаза, супероксиддисмутаза).

Фосфолипиды и сфинголипиды

Фосфолипиды (ФЛ, фосфатиды) представляют собой соединение спирта глицерола или сфингозина с высшими жирными кислотами и фосфорной кислотой. В их состав также входят азотсодержащие соединения холин (витамин B₄), этаноламин, серин, циклический шестиатомный спирт инозитол (витамин В₈).