Cele mai importante funcții ale monozaharidelor din organism sunt de energie
energic și din material plastic; ambele funcții sunt puse în aplicare în cursul
descompunerea oxidativă a monozaharidelor in celule. In oxidarea carbohidraților eliberate 4,1 kcal / g (aproximativ 17 kJ / g) GIES free-ener și datorită oxidării carbohidratilor om acoperă 55-60% din energia totală. În timpul oxidării carbohidratilor, un număr mare de produși de descompunere intermediare, care sunt utilizate pentru sinteza diferitelor lipide, aminoacizi esențiali, etc., în mod opțional celulele merg compuși. Mai mult, in oxidarea carbohidratilor in celula este generarea de potențiale de reducere, care sunt ulterior utilizate în reacțiile de reducere a Biosyn-tezov în procesele de detoxifiere, pentru a controla nivelul de peroxidare a lipidelor, și altele.
Principalul monozaharidă supuși oxidativ conv-scheniyam in celule este glucoza, deoarece este în cantități-NAI mari furnizate din intestin in mediul intern al organismului, și anume acesta este sintetizat cu gluconeogeneza sau prin solicitarea-zuetsya în formă liberă sau sub formă de esteri ai fosforului în timpul curselor glicogen -scheplenii. Rolul altor monozaharide este mai puțin semnificativă, ca numărul lor să pătrundă în celule pentru a cuantifica-prin purtarea variază foarte mult în funcție de compoziția produselor alimentare.
Mai multe căi metabolice de oxidare a glucozei, principalele dintre care sunt:
a) digestia aerobă la bioxid de carbon și apă;
b) oxidarea la lactat anaerob;
c) oxidarea căii pentoze;
g) oxidarea pentru a forma acidul glucuronic.
Adâncimea scindării oxidative a moleculei de glucoză poate fi diferită de oxidarea unuia dintre grupările terminale carboxil grupuri de molecule care are loc în timpul formării noului acid glyukuro până degradarea completă a moleculelor de glucoză la descompunerea sa aero-bnom.
oxidarea aerobă a glucozei
Celulele principale ale organismelor aerobe, cel puțin în raport cu cantitatea totală de glucoză fisionabil, este descompunerea aerobă la dioxid de carbon și apă. După separarea de 1 M glucoză (180 g) în condiții aerobe se alocă 686 kcal energie pe termen libertăți. Chiar procesul de oxidare aerobă a glucozei poate Sec se toarnă în 3 etape:
1. Separarea glucozei la piruvatului.
2. Decarboxilarea piruvatului la acetil-CoA.
3. Oxidarea acetil în ciclul Krebs (TCA), combinate cu activitatea enzimelor lanțului respirator.
Aceste etape pot fi, de asemenea, reprezentate sub forma unei scheme generale:
Glucoza ----> 2 piruvat -----> 2 acetil-CoA -----> 4SO2 + 10 H2O | | + 2 CO | | | <--- 1 ---> | <---- 2 ----> | <---- 3 ----> |
Scindarea glucozei la piruvatului
Conform conceptelor moderne pervyyetap oxidarea glucozei are loc în citosol ikataliziruetsya complexul proteic supramoleculare metabolon -glikoliticheskim. care cuprinde până la zece enzime individuale.
Primul pas de oxidare a glucozei poate fi la rândul său, prin 2 etape divizate timp. În reacțiile primei etape este fosforilarii izomerizarea glucozei de reziduuri de glucoza la reziduu de fructoză, are o fosforilare suplimentară de reziduuri de fructoză și Nako-Heff. separarea reziduului hexoze pe două reziduuri phosphotriose:
Cu C + ATP ------> c C + ADP
HO \ OH N / H HO \ OH N / H
Această reacție este catalizată de enzima hexokinază. Ca pho-soriliruyuschego agent este utilizat în ATP celulei. Reacția este însoțită de pierderea liberă de energie de aproximativ 5,0 kcal / mol și o celulă condiție-condiți este ireversibil.
In timpul acestei faze, eliberat 140 kcal / mol OS- energie novnaya parte (aproximativ 120 kcal / mol) se acumulează în celulă ca o energie de 2 ATP și energia recuperată NAD + 2
din care rezultă că molecula de divizare glucoza primă fază doresc să stabilească până la două molecule de acid piruvic, în care celula pentru fiecare molecula de glucoza digerat primeste doua molecule de ATP și două molecule de NADH redus + H +.
Regulamentul primei etape de digestie aerobă a glucozei se realizează cu ajutorul unor mecanisme termodinamice și prin intermediul mecanismelor de modulare alosterici enzime de reglementare cu Niemann participa la aceasta cale.
Utilizarea mecanismelor termodinamice rol de continuare a metaboliților efectuate direcția de curgere a acestei căi. trei reacții în timpul căreia a pierdut o mare cantitate de energie inclusă în sistemul de reacție descris: hexochinaza (G = 0
- 5,0 kcal / mol), fosfofruktokinaznaya (G 0 = -3.4 kcal / mol) și piruvatkinaznaya (G 0 = - 7,5 kcal / mol). Reacțiile din celula este reacția practic nu este reversibilă, în special datorită piruvatkinaznaya și ireversibilitatea lor devine ireversibil în ansamblu.
metabolitul intensitatea fluxului al subiectului Metabo ciclic mod controlat în celulă prin modificarea activului-ness incluse în enzimele alosterice geksokina-za, fosfofructokinază și piruvat kinază. Astfel, elementele termodinamic cale-ter de control sunt în același timp, și sunt zone în care regulamentul se desfășoară intensiv-Ness curge metaboliți.
Principalul link-ul de sistem de reglementare este fosfofruktoki-Naz. Activitatea acestei enzime este inhibată de concentrații mari de s-ATP in celula, gradul de inhibare a ATP-enzimei alosterica este îmbunătățită prin concentrații mari de citrat în celulă. AMP este un activator alosteric al fosfofructochinază.
Hexochinază este inhibată de concentrațiile alosterice mecanismul SEASON-Kimi a Gl-6-f. În acest caz, avem un lucru în Rabo că mecanismul de reglementare dublă. In celula-TION după o activitate depresivă a concentrațiilor de ATP mari fosfofructokinaza acumula Fr-6-Q, și, astfel, se acumulează și Gl-6-Q, deoarece reacția catalizată fosfogeksoizomerazoy ușor reversibile. În acest caz, creșterea concentrației de ATP în celula inhibă ACTi-vnost nu numai fosfofructochinază, ci hexochinază.
Este foarte dificil să se uite reglementarea activității kinazei a treia - piruvatkinază. Activitatea enzimei este stimulată Gl-6-F, Fr-1,6-bf
și PHA prin mecanismul allosteric - așa numitul estvennikom de activare-predsh. La rândul lor, concentrațiile intracelulare ridicate ale acizilor ATP, NADH, citrat, succinil-CoA și acizii grași care inhibă activitatea enzimei prin mecanism alosteric.
În general, scindarea glucozei la piruvatului este inhibată la nivelul kinazelor menționate anterior 3 la o concentrație mare de ATP într-o celulă, adică. Mitre-loviyah o bună aprovizionare de celule de energie. Odata cu deficit de energie în activarea celulei este atingerea clivarea glucozei în timpul lane-O, prin eliminarea inhibarea alosterică a kinazelor concentrații mari de ATP si AMP alosterica fosfofructochinază activare și, în al doilea rând, datorită activării alosterică precursorilor piruvat: Gl-6-P, photorefractive 1,6-bf și PHA.
Care este sensul inhibării citrat fosfofructochinază și citrat și succinil-CoA - piruvat? Faptul ca o molecula de glucoza formată din două molecule de acetil-CoA, care za-
oxidat în ciclul Krebs. Atunci cand celulele se acumuleaza citrat
și succinil-CoA, atunci ciclul Krebs nu poate face față cu oxidare
deja acumulate acetil-CoA, și are sens să încetinească complement
Formarea țional așa cum se realizează prin inhibarea fosfof-
ruktokinazy și piruvat kinază.
In final, inhibarea oxidării glucozei la nivelul piruvatului cu creșterea concentrațiilor de acizi grași urmărește salvarea glucozei în celula în condiții în care celula este furnizat de alt combustibil energetic, mai eficient din punct de tip Lee.