Взаимопревращения моносахаридов

 

Галактоземия - возникает при нарушении обмена галактозы в рез-те недостатка фермента галактоза-1-фосфатуридилтрансферазы. Проявл. у н/р, питающихся материнским молоком. ранние симптомы - рвота, диарея, дегидратация. уменьш. массы тела. В крови, моче и тканях повышается конц-ция галактозы и галактозо-1-фосфата. В хруст. глаза галактоза восст. альдоредуктазой с образованием спирта галактитола, который накапл. в стекловидном теле глаза, связ. большое кол-во воды. происх. чрезмерная гидратация хрусталика, разв. катаракта. Накопление галактозо-1-фосфата в печени приводит к токсич. возд. на гепатоциты. возн. гепатомегалия и жировая дистрофия печени. в почках накопл. гал-1-фосфата и галактитола прив. к наруш. работы. Наруш. отмеч. также в кл. гол. мозга. В тяж. случаях набл. отек мозга, задержка умст. развития. Гал-мия м.б. вызвана деф. фермента галактокиназы. При этом возн. катаракта но не страдает печень, почки и головной мозг. Набл. присут. галактозы в моче.

Непереносимость фруктозы. Недостаток фруктокиназы клин. не проявляется. Фруктоза накапливается в крови и выделяется с мочой. где ее можно обнаружить лаб. методами.

Недостаток фруктозо-1-фосфорилазы может возн. при генетич. дефекте. Пока реб. питается груд. молоком., клинич. симпт. не прояв. При изм рациона после приема пищи появ. рвота, боли в животе, понос, сниж. уровень сахара в крови, может появ. кома. у детей, прод. принимать продукты. сод. фруктозу, разв. наруш. ф-ции печеи, почек.

Непереносимость дисахаридов — наслед. или приобр. недостат-ть акт-ти дисахаридаз, обусл-щая наруш. расщепления и всас. дисахаридов; выз-т непереносимость лактозы, сахарозы и/или мальтозы; проявл. расстр. пищевар. в виде хронич. фермент. диспепсии.

Недост. лактазы проявл. неперенос. материнского и коровьего молока, богатого лактозой. Первич. (врождённая) неперенос. лактозы — сниж. уровня фермента лактазы, Вторич. неперен. лактозы может возникнуть при забол., сопров. пораж. слизистой об-ки киш. (диарея, лямблиоз, резекция кишечника и др.). При вскарм. молоком у ребёнка появл. кишеч. колики, метеоризм, упорная диарея, разв. гипотрофия. Испраж. водянистые, пенистые, с кислой р-цией. Возм. тяжёлое течение с сепсисом, поражением почек и печени. Безмолочная диета или молоко с исключением лактозы.

Недост. сахаразы — неперен. сахарозы, клин. проявляется диареей после включения в пищу сахарозы, клин. картина зависит от кол-ва принятого дисахарида. Испр. водянистые, пенистые, с высоким сод-м молоч к-ты и летучих жирных кислот. Набл. рвота. Гипотрофия, повыш. t .

Аэробный распад глюкозы. Физиологическое значение аэробного распада глюкозы. Использование глюкозы для синтеза жиров в печени и в жировой ткани.

Аэробный гликолиз - процесс окисления глюкозы с образованием двух молекул пирувата; общий путь катаболизма, включающий превращение пирувата в ацетил-КоА и его дальнейшее окисление в цитратом цикле. Главный путь утилизации глюкозы. При расщ. 1 молекулы глюкозы в тканях синтезируется 38 молекул АТФ. Часть углеводов, поступ. с пищей, превращ. в орг. в жиры, особенно если количество углеводов превышает необх. для возобновления запасов гликогена в печени и мышцах. Глюкоза служит источником ацетил-КоА, из которого синтезируются жирные к-ты. Необходимый для восстановительных реакций НАДФН поставляется за счет окисления глюкозы в пентозофосфатном пути, а также за счет дегидрирования яблочной кислоты НАДФ-зависимой малатдегидрогеназой. Глицерол-3-фосфат получается путем восстановления диоксиацетонфосфата — промежуточного продукта гликолиза. Синтез жиров из углеводов наиболее активно происходит в печени, жировой ткани и лактирующих молочных железах.

 

 

Синтез гликогена и гликогенолиз.

При полимеризации глюкозы сниж. растворимость образующейся молек. гликогена и её влияние на осмот. давление в кл. Это обстоятельство объясняет, почему в клетке депонируется гликоген, а не свободная глюкоза. Распад гликогена печени служит в основном для поддерж. уровня глюкозы в крови в постабсорбтивном периоде. Гликоген м-ц служит резервом глюкозы - источника энергии при мыш. сокращ. Мыш. гликоген не исп. для поддерж. уровня глюкозы в крови.

Синтез.

Глюкоза, поступ. в кл., фосфорилируется при участии АТФ. Затем глюкозо-6-фосфат превращ. в глюкозо-1-фосфат под действием фермента фосфоглюкомутазы. Чтобы синтез гликогена был термодинамически необратимым, необходима дополнительная стадия образования уридинди-фосфатглюкозы из УТФ и глюкозо-1-фосфата. Фермент, катализирующий эту реакцию, - УДФ-глюкопирофосфорилаза. Образованная УДФ-глюкоза далее используется как донор остатка глюкозы при синтезе гликогена. Эту реакцию катализирует фермент гликогенсинтаза (глюкозилтрансфераза). Так как гликоген в клетке никогда не расщеп. полностью, синтез гликогена осущ. путём удлинения уже имеющейся молекулы полисах. К "затравке" последовательно присоед. молекулы глюкозы. Разветвлённая структура гликогена образуется при участии амило-1,4 →1,6-глюкозилтрансферазы.

 

Распад.

Распад гликогена происх. путём послед. отщепления ост. глюкозы в виде глюкозо-1-фосфата. Гликозидная связь расщепляется с исп. неорганического фосфата, процесс называется фосфоролизом, а фермент гликогенфосфорилазой.

Гликогенфосфорилаза расщепляет только α-1,4-гликозидные связи. Продукт дейст. гликогенфосфорилазы - глюкозо-1-фосфат, изомеризуется в глюкозо-6-фосфат фосфоглюкомутазой. Далее глюкозо-6-фосфат включ. в пр-с катаболизма или др. метаболич. пути.В печени (но не в мышцах) глюкозо-6-фосфат может гидролизоваться с образованием глюкозы, которая выделяется в кровь. Эту реакцию катализирует фермент глюкозо-6-фосфатаза.

 

 

Роль УТФ в синтезе полисахаридов.

В силу обратимости реакции глюкозо-6-фосфат ↔ глюкозо-1-фосфат синтез гликогена из глюкозо-1-фосфата и его распад оказались бы также обратимыми и поэтому неконтролируемыми. Чтобы синтез гликогена был термодинам. необратимым, необходима дополнительная стадия образования уридиндифосфатглюкозы из УТФ и глюкозо-1-фосфата. Нуклеотидная часть УДФ-глюкозы играет существенную роль в действии гликоген синтазы, выполняя функцию "рукоятки", при помощи которой фермент располагает глюкозу в полисахаридной цепи в нужном положении. Кроме того, нуклеотидная часть УДФ-глюкозы, по-видимому, необходима для узнавания субстрата при катализе.

Регуляция синтеза и распада.

В мышцах нет рецепторов глюкагона, и распад гликогена стимулируется главным образом ионами Са2+ и адреналином. Пр-сс нач. с возникновения стрессовой ситуации, связанной с необходимостью напряженной работы. В отв. на сигнал цнс из мозгового вещества надпочечников секретируется в кровь адреналин, который взаимод. с рецепторами мембран мыш. кл., и запускаются каскады реакций, аденилатциклазный, инозитолфосфатный, связ. с кальмодулином.

Ключевую роль в рег. синтеза и распада гликогена играют р-ции фосфорилирования-дефосфорилирования гликогенсинтетазы и гликогенфосфорилазы. Глюкагон передает сигнал в кл. через аденилатциклазную сист, в кл. актив. протеинкиназа А. Протеинкиназа А и инактивирует гликогенсинтетазу: синтез гликогена прекращается. Протеинкиназа А активирует через киназу гликогенфосфорилазы гликогенфосфорилазу. Т. о., синтез гликогена в клетке заторможен, но происходит его распад. Инсулин активирует тирозинкиназу своего рецептора, и далее следует каскад реакций, в рез-те к-го фосфорилируется и активируется печеночная протеинфосфатаза гранул гликогена 1. Затем ПфГр-1 дефос-активирует гликогенсинтетазу — становится возможным синтез гликогена, и инактивирует киназу гликогенфосфорилазы. Распад гликогена прекращ.

Гликогенозы.

гр. наслед. заб., обусловленная недостат. 1 или неск. ферментов, уч-х в синтезе или распаде гликогена.

Гликогеноз I типа (болезнь Гирке) - дефект синтеза глюкозо-6-фосфатазы. Набл. отсут. аппетита, рвота, гипогликемия. Гепатомегалия и нефромегалия за счет гликогенной инфильтрации. Отставание в росте, диспропорция формы тела, гипотония м-ц, пол. созр. задерж. Нервно – психич. разв. удовл В крови повыш. ур. пвк и лактата