Біохімія · Тема 9

Анаеробне окиснення глюкози (гліколіз). Глюконеогенез

Конспект

Анаеробний гліколіз

Гліколіз — розщеплення глюкози в цитоплазмі. Без кисню (анаеробно) одна глюкоза дає дві молекули лактату і дві АТФ.

Кінцевий етап: піруват відновлюється до лактату лактатдегідрогеназою. Ця реакція потрібна не заради лактату, а щоб повернути НАД⁺, без якого гліколіз зупиниться. У дріжджів і деяких бактерій ту саму роль грає спиртове бродіння (піруват → етанол).

Ферменти гліколізуРоль
Гексокіназаперший необоротний етап
Фосфофруктокіназаголовний регулятор, найповільніший етап
Піруваткіназаостанній етап з утворенням АТФ

Піровиноградна кислота (піруват) — центральний метаболіт: в неї переходить глюкоза при окисненні і глюкогенні амінокислоти при розпаді.

Де гліколіз головний

СитуаціяЩо відбувається
Інтенсивна робота, спринт, гіпоксіям'язи переходять на анаеробний гліколіз → накопичення лактату; лактат — кислота, тому зменшується буферна ємність крові
Порушення дихання і кровообігугіпоксія → у крові накопичується молочна кислота
Еритроцитинемає мітохондрій → АТФ лише з анаеробного гліколізу
Ракові клітинипереважно анаеробний гліколіз навіть при наявності кисню → молочна кислота в шлунковому соці при раку шлунка

Біль у м'язах після незвичного навантаження (крепатуру) тести пояснюють накопиченням молочної кислоти після активації гліколізу. Сучасна фізіологія пов'язує відстрочений біль із мікропошкодженням волокон, але в тестах діє класична відповідь.

Дефіцит піруваткінази в еритроцитах порушує анаеробний гліколіз. Еритроцит залишається без АТФ, знижується активність Na⁺,K⁺-АТФази, клітина набухає і руйнується — гемолітична анемія.

Глюконеогенез

Глюконеогенез — синтез глюкози з неуглеводних речовин. Він найактивніший у печінці (також у нирках при ацидозі). Саме він тримає рівень глюкози, коли запаси глікогену закінчилися: на тривалому голодуванні.

СубстратЗвідки
Лактатз працюючих м'язів — головний субстрат після фізичного навантаження
Аланінз м'язових білків — головна амінокислота для глюконеогенезу при голодуванні
Гліцеролз ліполізу триацилгліцеролів у жировій тканині

Ключові ферменти глюконеогенезу обходять три необоротні етапи гліколізу: піруваткарбоксилаза, фосфоенолпіруваткарбоксикіназа, фруктозо-1,6-дифосфатаза, глюкозо-6-фосфатаза.

Піруваткарбоксилаза перетворює піруват на оксалоацетат. Оксалоацетат потрібен і для глюконеогенезу, і для ЦТК. Тому її вроджений дефіцит гальмує обидва процеси і дає лактатацидемію.

Цикл Корі

Лактат із м'язів не губиться. Він повертається в печінку, перетворюється на глюкозу, і глюкоза знову йде в м'язи:

М'язи: гліколіз,
глюкоза → лактат

Лактат через кров
у печінку

Печінка:
глюконеогенез

Глюкоза через кров
у м'язи

Відновлення
глікогену м'язів:
цикл Корі

Алкоголь і глюконеогенез

Окиснення етанолу в печінці дає надлишок НАДН. Він зміщує піруват у лактат, а оксалоацетат у малат. Субстратів для глюконеогенезу не вистачає, і швидкість глюконеогенезу знижується. Алкоголь на тлі голодування дає тяжку гіпоглікемію.

Реклама

Тригери

25 тригерів

Формулювання з умов задач, які одразу вказують на правильну відповідь.

Перейдіть у додаток, щоб дізнатися більше

Пастки

17 пасток

Типові помилки й підступні варіанти відповідей з цієї теми.

Перейдіть у додаток, щоб дізнатися більше
Перейдіть у додаток, щоб закріпити матеріал
Реклама