Surse alimentare de carbohidrați de biochimie. Departamentul de Biochimie. Influența insulinei asupra metabolismului glucozei

15.06.2019

Boli ale gâtului

Gou vpo ugma roszdrava

departamentul de Biochimie

Aproba

Cap cafenea. Prof., D.M.

Meschaninov v.N.

_____'_____________ 2007.

Numărul de curs 7.

Subiect: Digestia și absorbția carbohidraților. Schimbul de glicogen

Facultăți: medicale și profilactice, medicale și profilactice, pediatrice.

Carbohidrați - Aceștia sunt alcooli polianți care conțin o grupare oxo.

Prin numărul de monomeri, toți carbohidrații sunt împărțiți în: mono-, di-, oligo și polizaharide.

Aldoza și cetoza sunt împărțite de monozaharide pe poziția unei grupuri Oxo.

În numărul de atomi de carbon, monozaharidele sunt împărțite în trioză, tetroze, pensiuni, hexoze etc.

Funcțiile carbohidraților

Monozaharides. - carbohidrați care nu sunt hidrolizați la carbohidrați mai simpli.

Monosaharide:

efectuați funcția energetică (formarea ATP).

efectuați funcția de plastic (participați la formarea de di-, oligo, polizaharide, aminoacizi, lipide, nucleotide).

efectuați funcția de detoxifiere (derivați de glucoză, glucuronide, participați la neutralizarea metaboliților toxici și a xenobioticelor).

sunt fragmente de glicolipid (cerebroide).

Disacharide - carbohidrați care sunt hidrolizați cu 2 monozaharidă. O persoană formează doar 1 disacră - lactoză. Lactoza este sintetizată cu lactație în glandele lactice și este conținut în lapte. Ea este:

este o sursă de glucoză și galactoză pentru nou-născuți;

participă la formarea microflorei normale la nou-născuți.

Oligosaccharica. - carbohidrați care sunt hidrolizați cu 3 - 10 monozaharide.

Oligozaharidele sunt fragmente de glicoproteine \u200b\u200b(enzime, conveieri de proteine, receptori de proteine, hormoni), glicolipide (gloculare, gangliozide). Se formează pe suprafața celulei glicocalixului.

Polizaharide - carbohidrați care sunt hidrolizați cu 10 sau mai multe monozaharide. Homopolisacharidele efectuează o funcție spumant (formular de stocare a glicogenului). Heteropolizaharidele (GAG) sunt o componentă structurală a substanței intercelulare (sulfați de condroitină, acid hialuronic), participă la proliferarea și diferențierea celulelor, preveni coagularea sângelui (heparină).

Carbohidrați, norme și principii de normalizare a nevoilor lor zilnice de alimente. Rol biologic.

În alimentele unei persoane conțin în principal polizaharide - amidon, celuloză vegetală, în cantitate mai mică - glicogen animal. Sursa de zaharoză este plantele, în special durerile de zahăr, trestia de zahăr. Stabilitatea vine cu lapte de mamifer (lapte de vacă la 5% lactoză, la lapte de sex feminin - până la 8%). Fructe, miere, sucurile conțin o cantitate mică de glucoză și fructoză. Maltozat în malț, bere.

Carbohidrații alimentari sunt pentru corpul uman, în principal o sursă de monozaharide, predominant glucoză. Unele polizaharide: celuloză, substanțe pectină, dextrans, la om, sunt practic digerate, în tractul gastrointestinal pe care îl îndeplinesc funcția sorbentului (colesterolul de retragere, acizii biliari, toxinele și DR) pentru a stimula peristalții intestinale și formarea Microflora normală.

Carbohidrați - o componentă obligatorie a alimentelor, ele constituie 75% din masa dietei comestibile și oferă mai mult de 50% din caloriile necesare. La un adult, o nevoie zilnică de carbohidrați 400g / zi, în celuloză și pectină la 10-15 g / zi. Se recomandă consumul de polizaharide mai complexe și mai puține monosachar.

Digerarea carbohidraților

Digestie Acesta este procesul de hidroliză a substanțelor la formele lor asimilate. Digestia se întâmplă: 1). Intracelulară (în lizozomi); 2). Extracelulară (în tractul gastrointestinal): a). Mare (îndepărtat); b). (Contact).

Digestând carbohidrați în cavitatea orală (bandă)

În cavitatea orală orală este zdrobită la fixarea și saliva umedă. Saliva este formată din 99% din apă și de obicei are un pH de 6,8. Endoglicozidaza este prezentă în saliva α -Amilaza ( α -1,4-glicozidaza), a-1,4-glicozidă internă în amidon cu formarea de fragmente mari - dextrine și o cantitate mică de maltoză și izomaltoză. Suntem necesari de Cl Ion -.

Digestia carbohidraților în stomac (bandă)

Acțiunea de saliva amilazei este reziliată într-un mediu acid (pH

Digestia carbohidraților în intestinul subțire (Cinstit și trick)

În ecartamentul a douăsprezecea, conținutul acid al stomacului este neutralizat de sucul de pancreas (pH 7,5-8,0 datorită bicarbonaturilor). Cu sucul de pancreas din intestin vine pancreatice α. - amylase. . Acest endoglicozidază hidrolizează legăturile interne a-1,4-glicozide în amidon și dextrine pentru a forma maltoză (2 reziduu de glucoză asociat cu α-1,4-glicozid), izomaltoză (2 reziduu de glucoză asociată cu legătura de a-1,6-glicozida) și oligozaharide conținând 3-8 resturi de glucoză asociate cu legăturile a-1,4- și a-1,6-glicozide.

Digestia de maltoză, izomaltoză și oligozaharide are loc sub acțiunea enzimelor specifice - Exoglikosidas formând complexe enzimatice. Aceste complexe sunt situate pe suprafața celulelor epiteliale ale intestinului subțire și efectuează digestia de uzură.

Complexul de saharază-izomaltasic Constă din 2 peptide, are o structură de domeniu. Din prima peptidă, se formează o citoplasmică, transmembrana (fixează complexul pe membrana enterocitelor) și domeniile de legare și o subunitate izomaltază. De la subunitatea a doua a sacramentului. Subunitatea de navigație hidrolizează α-1,2-glicozidă în zaharoză, io. subunitatea de maltasină - legăturile a-1,6-glicozide în izomaltoză, α-1,4-glicosida în maltoză și maltotrioză. Complexul este o mulțime de intestin de admisie, mai puțin în părțile distal proximale ale intestinului.

Complexul Glycoamilas , Conține două subunități catalitice care au diferențe mici în specificitatea substratului. Hidrolizează legăturile a-1,4-glicozide în oligozaharide (de la un capăt reducător) și în malțoză. Cea mai mare activitate din departamentele inferioare ale intestinului subțire.

Complexul β-glicozidazei (lactază) Glicoproteină, hidroliză β-1,4-glicozidă în lactoză. Activitatea lactazei depinde de vârstă. În făt, este în mod special ridicată în perioada târzie a sarcinii și este păstrată la un nivel ridicat de până la 5-7 ani. Activitatea lactazei este apoi redusă, reprezentând 10% la adulții de la nivelul activității caracteristice copiilor.

Tregalaza. Complexul glicozidazei, hidrolizează legăturile a-1,1-glicosida între glucoze în ciuperci Tregalozé - dezavantaje.

Digestia carbohidraților se termină cu formarea monozaharidelor - în principal glucoză, fructoza și galactoza sunt formate, chiar mai puțin - manoză, xiloză și arabinoză.

Aspirație de carbohidrați

Monozaharidele sunt absorbite de celulele epiteliale ale intestinului slab și iliac. Transportul monozaharidelor în celulele mucoasei intestinale poate fi efectuat prin difuzie (riboză, xiloză, arabinoză), difuzie ușoară utilizând proteine \u200b\u200bpurtătoare (fructoză, galactoză, glucoză) și prin transport secundar (galactoză, glucoză). Transportul de transport secundar al galactozei și glucozei din lumenul intestinal la enterocite este realizat de Symport cu Na +. Proteina Na + se mișcă de-a lungul unui gradient de concentrare și tolerează carbohidrații împotriva gradientului de concentrație. Gradientul concentrației NA + este creat de Na + / K + -ATF-AZA.

Cu o concentrație scăzută de glucoză în lumenul intestinal, acesta este transportat la enterocite numai prin transportul activ, cu o concentrație ridicată - transport activ și difuzie ușoară. Viteza de aspirație: Galactoză\u003e Glucoză\u003e Fructoză\u003e Alte monozaharide. Monosaharidele iese de la enterocytes în direcția capilarului de sânge cu ajutorul difuziei luminii prin proteine \u200b\u200bpurtătoare.

Întreruperea digestiei și aspirarea carbohidraților

Digestia insuficientă și absorbția produselor digerate sunt numite malabsorbție . Baza malabsorbției carbohidraților poate fi cauzele a două tipuri:

1). Defecte ereditare și dobândite de enzime implicate în digestie. Sunt cunoscute defectele ereditare ale lactasei, a-amilazei, a unui complex de saharaza-iromaltasal. Fără tratament, aceste patologii sunt însoțite de disbabilioză cronică și încălcări ale dezvoltării fizice a copilului.

Tulburările de digestie dobândite pot fi observate în bolile intestinale, cum ar fi gastrita, colita, enterita, după operațiunile de pe tractul gastro-intestinal.

Deficiența lactazei la adulți poate fi asociată cu o scădere a expresiei genei lactazei, care manifestă intoleranța la lapte - există vărsături, diaree, spasme și dureri abdominale, meteorism. Frecvența acestei patologii este de 7-12% în Europa, în China - 80%, în Africa la 97%.

2). Încălcarea absorbției monozaharidelor în intestin.

Absorbția afectată poate fi o consecință a unui defect al oricărei componente care participă la sistemul de transport de monozaharide prin membrană. Descrie patologiile asociate cu defectul proteinei dependente de sodiu a transportatorului de glucoză.

Sindromul malabsorbției este însoțit de diaree osmotică, întărirea peristalticilor, spasmelor, durerilor și meteorismului. Diareea provoacă dizaharide nesecurente sau non-monozaharide în politicile intestinale distal, precum și acizii organici formați din microorganisme cu despicare incompletă a carbohidraților.

Transportul glucozei din sânge în celule

Glucoza provine din fluxul sanguin în celule prin difuzie de iluminare folosind proteine \u200b\u200bpurtătoare - glitte. Transportatorii de glucoză Gluta au o organizație de domeniu și găsite în toate țesuturile. Sunt distinse 5 tipuri de gluite:

GLUT-1 - în principal în creier, placentă, rinichi, un intestin al grăsimilor;

GLUT-2 este în principal în ficat, rinichi, celule β ale pancreasului, enterocitele, sunt în celulele roșii din sânge. Are un km înalt;

GLUT-3 - în multe țesuturi, inclusiv creierul, placenta, rinichii. Are mare decât glicul 1, afinitate pentru glucoză;

GLUT-4 - Dependent de insulină, în mușchi (scheletici, cardiac), țesut adipos;

GLUT-5 - Mulți în celulele intestinului subțire, este un purtător de fructoză.

Gluta, în funcție de tip, poate fi în principal atât în \u200b\u200bmembrana plasmatică, cât și în veziculele citosolului. Transmiterea de glucoză transmembrana are loc numai atunci când Gluta este situată în membrana plasmei. Înclinarea aglomerării în membrana din veziculele citosolului are loc sub acțiunea insulinei. Cu o scădere a concentrației de insulină în sânge, aceste gluda sunt mutate din nou la citoplasmă. Țesăturile în care Gluta fără insulină sunt aproape complet în citoplasma celulelor (Glut-4 și cel puțin GLUT-1) sunt dependente de insulină (mușchi, țesut adipos) și țesături în care gluziile sunt în principal în membrana plasmatică (Gluch 3 ) - Insulina independentă.

Sunt cunoscute diverse încălcări în lucrarea de glocuri. Defectul ereditar al acestor proteine \u200b\u200bpoate sta la baza diabetului dependent de insulină.

Metabolismul monozaharidelor într-o cușcă

După absorbția în intestinul glucozei și a altor monozaharide, intrați în vena poarta și în ficatul. Monozaharidele din ficat se transformă în glucoză sau produse metabolice. O parte din glucoză în ficat depus sub formă de glicogen, parte merge pe sinteza noilor substanțe, iar partea prin fluxul sanguin este trimisă la alte organe și țesuturi. În acest caz, ficatul susține concentrația de glucoză din sânge la nivelul de 3,3-5,5 mmol / l.

Fosforilarea și deforarea monozaharidelor

În celulele glucoză și alte monozaharide utilizând ATP fosfornane la esterii fosforici: glucoză + ATP → glucoză-6f + ADP. Pentru hexoză, această reacție ireversibilă catalizează enzima hexokinas. care are izoforme: în mușchii - hexokinaza II, în ficatul, rinichii și celulele β ale pancreasului - hexokinazei IV (glucocinat), în celulele țesuturilor tumorale - Hexokinaza III. Fosforilarea monozaharidelor conduce la formarea compușilor reactivi (reacție de activare), care nu sunt capabili să părăsească cușca deoarece Nu există proteine \u200b\u200bde transportatori relevante. Fosforilarea reduce cantitatea de glucoză liberă în citoplasmă, care facilitează difuzia acestuia din sânge în celule.

Hexokinaz. II. Fosforilați d-glucoză și la o viteză mai mică, alte hexoze. Posedând afinitate ridicată la glucoză (km

Glucocinat (Hexokinaza IV) are o afinitate scăzută de glucoză (km - 10 mmol / l), activă în ficat (și rinichi) cu o creștere a concentrației de glucoză (în timpul digestiei). Glucocinatul nu este inhibat de glucoză-6-fosfat, care permite ficatului fără restricții pentru a îndepărta excesul de glucoză din sânge.

Glucose-6 fosfatază catalizează scindarea ireversibilă a grupării fosfat cu mod hidrolitic în EPR: glucoză-6-F + H20 → glucoză + H3P04, există numai ficatul, rinichii și celulele epiteliului intestinal. Glicemia rezultată este capabilă să difuze de aceste organe în sânge. Astfel, ficatul de glucoză-6-fosfatază și rinichi vă permit să creșteți nivelul scăzut al glucozei din sânge.

Biochimie Carte \u003e\u003e Medicină, Sănătate

Munca comună în sine. Muncă prelegeri Clasele de laborator 7 34 34 ... dot. 6. Clinic biochimie Boluri rinichi Funcția de cercetare rinichi. Biochimie urină. Educație și ... încălcări ale schimbului de aminoacizi, lipide, carbohidrați, țesut conjunctiv. Abordari ...

Cei mai importanți compuși chimici ai organismelor vii sunt carbohidrații. Ele sunt larg răspândite în natură, în lumea plantelor, reprezintă 70-80% la rata de materie uscată, la animale, conținutul este semnificativ mai mic de 2% din greutatea corporală.

Rolul lor este extrem de important, care este confirmat de o varietate de funcții efectuate de carbohidrați ...

Energia este principalul tip de combustibil celular, principala sursă de energie pentru organism. Carbohidrații servesc ca sursă principală de energie pentru organism, oferindu-o cu 60%. Pentru activitatea creierului - singurul furnizor de energie este glucoza. Plastic - inclus în cochilii de celule și formațiuni de subcelare, sunt conținute în toate organele și țesuturile. Funcția nutrienților de rezervă: carbohidrații au capacitatea de a se acumula în organism sub formă de amidon în plante și glicogen (ficat, mușchi) la animale.

Funcția de protecție - secrete vâscoase secretate de diferite glande protejează pereții organelor goale de la deteriorarea mecanică și penetrarea bacteriilor patogene.

Funcția de reglementare - un astfel de carbohidrat ca o fibră participă la peristalții intestinale.

Funcție specifică - realizarea impulsurilor nervoase, formarea de anticorpi.

Prin natura chimică, carbohidrații sunt substanțe organice constând din carbon, oxigen și hidrogen într-un raport de 1: 2: 1. Ele sunt împărțite în:

- Monozaharidele sunt zaharuri simple constând dintr-o moleculă. Disting triozele, tetrozele, penozele, hexozele;
- oligozaharide - care conțin de la 2 la 10 reziduuri de monozaharide legate de legăturile glicozide (zaharoză);
- Polizaharidele sunt carbohidrați cu greutate moleculară mare constând dintr-un număr mare de monozaharide (amidon, glicogen).

Polizaharidele sunt împărțite în homo- și heterosaharide:

- homopolizaharidele sunt în compoziția lor de monozaharide de numai o singură specie;
- heteropolisacharidele sunt complexe de diferite tipuri de monozaharide și derivații lor (de exemplu, mucopolizaharide).

Din punct de vedere al scopurilor funcționale, polizaharidele pot fi, de asemenea, împărțite în structura (celuloză) și backup (amidon, glicogen).

Luați în considerare în detaliu aceste grupuri ...

Zahăr simplu sau monozaharide, având o formulă C6H12O6, cum ar fi glucoza și fructoza, aparțin celor mai simpli carbohidrați.

Aceste două zaharuri simple diferă puțin între ele prin amplasarea componentelor moleculelor lor de atomi, iar această diferență determină o anumită diferență în proprietățile lor chimice.

Compușii cu aceeași formulă moleculară, dar diferitele aranjamente de atomi sunt numite izomeri.

Această structură internă a moleculei se reflectă prin formulele structurale în care atomii sunt reprezentați de simbolurile lor (C, N, O, etc.) și legăturile chimice sau forțele deținând atomii împreună - linii care leagă caracterele.

Proprietățile compusului depind de conformația sa, adică structura sa spațială (moleculele au o structură tridimensională).

În soluție, molecula de glucoză și alte zaharuri simple nu sunt scoase sub formă de lanțuri directe și laminate în inele plate formate de compusul a două atomi de carbon ne-negativ printr-un atom de oxigen.

Glucoza este singura monozaharidă conținută în corpul nostru în orice cantitate semnificativă. Toți ceilalți carbohidrați consumați în ficat în glucoză.

Glucoza este o componentă absolut necesară a sângelui. În mod normal, conținutul său din sângele și țesuturile de mamifere este de aproximativ 0,1% în greutate. O creștere a conținutului de glucoză în organism nu provoacă prea multă rău, crește, crește excitabilitatea unor celule creierului, astfel încât să înceapă să reacționeze la stimulente foarte slabe. Impulsurile derivate din aceste celule cu mușchi pot provoca crampe, duc la pierderea conștiinței și chiar la moarte.

Glucoza este necesară pentru metabolismul celulelor creierului și, pentru aceasta, necesită un anumit nivel de conținut în sânge. Concentrația adecvată a glucozei în sânge este menținută utilizând un mecanism extrem de complex în care sunt implicate sistemul nervos, ficatul, pancreasul, glandele hipofizare și suprarenale.

Oligozaharide - conțin de la 2 la 10 reziduuri de monozaharide legate de legăturile glicozide.

Moleculele de dizaharidă au o formulă generală C12N22O11, ele, așa cum au fost, sunt compuse din două molecule de monozaharide, care combinate ca rezultat al scindarea unei molecule de apă. Zahărul de zahăr și sfeclă sunt zaharoză - conexiunea unei molecule de glucoză cu o moleculă de fructoză. Sunt cunoscute și alte dizaharide, toate au o singură formulă, dar diferă în aranjarea atomilor în moleculă și în legătură cu aceste proprietăți chimice și fizice. Maltoza sau zahărul de malț, constă din două molecule de glucoză, lactoza (zahărul din lapte), conținute în lapte de toate mamiferele, este format dintr-o singură moleculă de glucoză și o singură moleculă de galactoză.

Aceste zaharuri diferă semnificativ între ele până la gradul de dulceață. Cel mai dulce zaharuri obișnuite este fructoza. Este mai mult de 10 ori mai dulce decât zahărul dulce - lactoză. Sakharoza ocupă o poziție intermediară. Sakharinul este o substanță sintetică care este în mod semnificativ îndulcită de oricare dintre zaharuri, se bucură de ele, dacă trebuie să dea alimente gustul dulce fără utilizarea zahărului, precum și pacienții cu diabet zaharat.

Polizaharide.

Carbohidrații care au cele mai mari molecule sunt polizaharidele, incluzând amidonul și celuloza, ale căror molecule constau dintr-un număr mare de grupări de monozaharidă sau sunt conectate la un lanț lung lung (amilază) sau formând o structură ramificată (amilopectină). Numărul de molecule de zahăr conectate într-o moleculă de amidon nu este cu siguranță necunoscut, nu este același în molecule diferite, astfel încât formula de amidon poate fi scrisă după cum urmează: (C6H10O5).

Enzime speciale - amilaze - amidon și polizaharide hidrolizante, ruperea acestora mai întâi la lanțuri mai scurte de zaharuri simple și apoi pe monozaharide libere.

Aceste enzime catalizează reacțiile în care moleculele de apă sunt înclinate între resturile de monozaharide, ruperea legăturilor anhidridelor. Amidoanele diferă între ele numărul și tipul de grupări de monozaharide și sunt componente convenționale atât ale celulelor vegetale, cât și ale celulelor animale.

Amidon de animale - glicogen, diferă de ramificarea extrem de puternică a moleculei și o solubilitate mare în apă. Plantele acumulează carbohidrați sub formă de amidon, animale sub formă de glicogen; acumularea glucozei ca atare este imposibilă, pentru că moleculele mici ar fi diferite de celule. Amidonul mai mare și mai puțin solubil și moleculele de glicogen nu trec prin membrana plasmei. La om și la alte animale mai mari, glicogenul se acumulează în principal în ficat și mușchi.

Patru enzime, care acționează într-o anumită secvență, convertesc cu ușurință glicogenul hepatic în glucoză, care este apoi livrat de sânge în alte părți ale corpului. Celulele majorității plantelor au pereți exteriori externi de celuloză - o polizaharidă insolubilă, a cărei moleculă, cum ar fi molecula de amidon, este alcătuită dintr-o multitudine de molecule de glucoză. Cu toate acestea, în molecula de amidon, moleculele de glucoză consecutive sunt conectate prin legături glicozide și în molecula de celuloză, ele sunt conectate prin legături glicozide și nu scindau cu enzime care digeră amidon.

Într-o celulă, carbohidrații joacă rolul de "combustibil" ușor mobilizat pentru a furniza procese energetice metabolice. Glucoza împărțită în cele din urmă la dioxidul de carbon și apă cu izolare a energiei.

Unii carbohidrați, care se conectează cu proteine \u200b\u200bși lipide, formează componente structurale ale celulelor și cochilii lor. Ribe și deoxisoza, zaharurile care conțin 5 atomi de carbon fac parte din acizii de acid ribonucleic (ARN) și acid deoxiribonucleic (ADN).

Schimbul de carbohidrați din corpul uman este în principal din următoarele procese:

1. Împărțirea în tractul gastrointestinal către monozaharide provenite din di- și poli-zaharide. Aspirație în sânge în intestin;
2. Sinteza și degradarea glicogenului (ficat);
3. Clevaj de glucoză anaerobă: Glicoliz - fără consum de oxigen;
4. hexoza reciprocă;
5. Metabolismul aerobic al piruvat - cu consumul de oxigen, ciclul Krebs;
6. Gloundogeneza - Formarea carbohidraților din produsele care nu sunt fiabile.

Luați în considerare pașii de schimb de carbohidrați.

Până la 90% din monozaharidele (glucoza este în principal) prin capilarele vestelor intestinale se încadrează în sistemul circulator și cu un flux sanguin printr-o venă portabilă sunt livrate la ficat, restul monozaharidelor vine prin căile limfatice în venozitate sistem.

În ficatul de glucoză se transformă în glicogen. Datorită capacității de a implementa glicogen, condițiile sunt create pentru acumulare în norma unei rezerve de carbohidrați. Cu creșterea costurilor de energie în organism ca urmare a excitației SNC, degradarea glicogenului și formarea de glucoză crește de obicei.

Cu o lipsă de oxigen, carbohidrații sunt dezintegrați în funcție de tip anaerob și când sunt saturați cu oxigen - pe aerobic.

Glicicoliz - scindarea glucozei fără consum de oxigen, un procedeu enzimatic complex care curge în țesuturi umane și animale. Ca rezultat al glucozei, se transformă într-un acid lactic pentru a forma energia bogată a compușilor fosforici - ATP:

Procesul de glicoliză este catalizat de 11 enzime și curge în citoplasma celulei.

Valoarea biologică a glicolizei este formarea energiei bogate a compușilor fosfați.

În prima etapă a glicolizei, sunt cheltuite 2 molecule ATP (1 și3 reacție). În cea de-a doua etapă, se formează 4 molecule ATP (reacție de accent de fosfoglicerat și piruvatkinază). Astfel, eficiența energetică a glicolizei este de 2 molecule ATP pe 1 moleculă de glucoză, o schimbare a energiei libere în timpul împărțirii 1 moleculele de glucoză (glucoză de lapte) a eficienței de aproximativ 0,4. În procesul de glicoliză, o serie de reacții consecutive începe cu "activarea" glucozei. Interacțiunea de glucoză cu ATP, ca rezultat al căreia se formează glucoză-6-fosfat și ADP, catalizați de enzima hexokinazei.

În același timp, numai grupul fosfat terminal de adenozină trifosfat este transferat și infamiphosfat de adenozină rămâne (ADP).

După această reacție pregătitoare, molecula este reconstruită cu formarea fructozei-6-fosfat, apoi transferul celui de-al doilea grup de fosfat pentru a forma fructoză-1,6-difosfat (fructoză cu grupări fosfat la 1 și 6 atomi de carbon) și ADP .

Fructoza-1,6-difosfat, împărțit de către enzima aldolase în două zaharuri de carbon: aldehidă 3-fosfoglicerină și fosfat de dioxiaceton, care se poate transforma unul în celălalt sub influența triosofosfosperazei enzimei.

Aldehida 3-fosfoglicerină reacționează cu un compus care conține gruparea SH, gruparea este formată capabilă să dând hidrogen la moleculă peste. Produsul acestei reacții este acidul fosfoglicerin asociat cu gruparea SH a enzimei, apoi reacționează cu fosfatul anorganic, formând acid 1,3-diphosfoglicerolic și enzimă liberă cu grupul SH. Un alt produs - acidul 3-fosfoglicerin este transformat în acid 2-fosfogcerolic, după care formarea fosfat macroeergic apare prin scindarea moleculei de apă (deshidratare). Produsul acestei reacții este acidul fosfopropirinei - poate da grupului său fosfat de molecula ADP pentru a forma ATP și acid piruografic liber. Aceasta este cea de-a doua legătură cu fosfat macroeferic formată la nivelul substratului în conversia glucozei în acid peeling. Din fiecare moleculă de glucoză, se formează 2 molecule de aldehidă 3-fosfoglicerină și, astfel, în procesul de transformare a glucozei în acid de la egal la egal, sunt formate 4 legături macroergice. Cu toate acestea, două dintre ele sunt folosite în acest proces. Prin urmare, în cele din urmă, obținem 2 legături macroeergice.

1 și 3 reacții sunt limitate (definite) viteza de glicoliză, inhibă ATP.

În condiții anaerobe, în absența oxigenului, care servește ca un acceptor de electroni finit, reacțiile de transfer de electroni sunt terminate de îndată ce toți acceptorii intermediari se transformă într-o stare restaurată, "luând" întreaga cantitate posibilă de electroni. Metabolismul de glucoză în aceste condiții duce la acumularea de acid peyrografic, care ia atomii de hidrogen din piridinnucleotide reduse pentru a forma acid lactic și oxidate peste +, catalizează lactat dehidrogenază, acționând în direcția opusă. Ca urmare a conversiei glucozei în acidul laptelui, se formează 2 legături de fosfat macroeergic și o cantitate mică de energie poate primi chiar și în absența oxigenului. În celulele de drojdie, acidul peeling este transformat în acetaldehidă, care poate lua atomi de hidrogen din partea NADD restaurată cu formarea de 4 și alcool etilic.

Sinteza glicogenului de glucoză continuă în mai multe etape.

În primul rând, glucoza este fosforilată de ATP și se transformă în glucoză-6-fosfat. Această reacție este catalizată de glucocinat.

Apoi, glucoza-6-fosfat intră în glucoză-1-fosfat (fosfoglucor). Glucoza-1-fosfat reacționează cu uridintriphosfat (UTF), în timp ce uridinfosfoglucoza este formată. Reziduul de glucoză PDF de glucoză este utilizat pentru a elimina molecula de glicogen, iar UDF-ul eliberat este fosforilat de ATP și se transformă într-un ATF. Astfel, procesul de sinteză a glicogenului se desfășoară cu costul energiei eliberate în timpul prăbușirii ATP.

Distribuirea predominantă este calea fosforratica.

Glicogenoliza - glicogen decădere la glucoză-6-fosfat, care poate fi inclusă în procesul de glicoliză:

1) Glicogen se dezintegrează la glucoză-1-fosfat. Cu participarea enzimei fosforilazei;
2) Următorul glucoză-1-fosfat sub acțiunea fosfogucomutyazei se transformă în transformările ulterioare de glucoză-6fosfat merg în două direcții.

Fructoza care intră în ficat este fosforilată de ATP cu participarea fructozării, ca rezultat, se formează fructoză-1-fosfat, apoi sub acțiunea aldolazei, este împărțită în două trioză și apoi se transformă în acid de la egal.

Decizia și sinteza glicogenului în ficat, aceste 2 procese asigură constanța concentrației de zahăr din sânge.

Raportul dintre sinteză și decădere este reglementat de Neuro-Humoral. ACTH, glucocorticoizi și insulină măresc conținutul de glicogen în ficat.

Adrenalina, glucagonul, hitofarul somatotropic și hormonul tiroxin stimulează degradarea glicogenului. Anaerobicul biologic carbohidrat

Mecanismul de acțiune al acestor hormoni de ...

Insulina deprimă fosfataza de glucoză-6, contribuind la acumularea de glicogen.

Glucocorticoizii măresc cantitatea de glicogen în ficat indirect, contribuind la transformarea proteinelor și a grăsimilor în carbohidrați.

ACTH stimulează sinteza glicogenului prin coaja glandelor suprarenale.

Adrenalina și glucuina provoacă degradarea glicogenului, activând fosforlase.

Hormonul pituitar somatotropic reduce cantitatea de glicogen din ficat care stimulează indirect eliberarea glucconului cu pancreasul.

Gloundogeneza este o sinteză a glucozei din componente non-goale, cum ar fi acizii lactici sau de la nivel de colegi.

Conduceți în celulele hepatice și renale.

Cele mai multe reacții de gluconeogeneză sunt o recurs de reacții de glicoliză.

Procesul de oxidare a aminoacizilor începe cu deaminarea lor, adică scindarea grupului amino.

Lanțul de carbon rămas este supus unor transformări suplimentare și în cele din urmă intră în ciclul Krebs.

Astfel, de exemplu, alanină, după deamare, dă acid de la egal la egal. Acidul glutamic este ketoglutarovaya și asparaginia - oxhevoacetic. Acești 3 aminoacizi sunt implicați în ciclul Krebs direct alți aminoacizi, în plus față de reacția de deaminare, trebuie să existe câteva reacții suplimentare înainte de a putea participa la ciclul Krebs.

Literatură

1. Mesler D. Biochimie. T. 1, 2, 3. "MIR", 2000.
2. Leninger D. Bazele de bază. T. 1, 2, 3. "MIR", 2002.
3. Freyl G. Metode imunologice. M. "Medicină", \u200b\u200b2007.
4. Echipamente electronice medicale pentru îngrijirea sănătății, M., 2001.
5. Reznikov a.g. Metode de determinare a hormonilor. Kiev "Nukova Dumka", 2000.
6. BREDIKIS YU.YU. Eseuri de electronică clinică. M. "Medicină", \u200b\u200b1999.

Gou vpo ugma roszdrava

departamentul de Biochimie

Aproba

Cap cafenea. Prof., D.M.

Meschaninov v.N.

_____'_____________ 2007.

Numărul de curs 7.

Subiect: Digestia și absorbția carbohidraților. Schimbul de glicogen

Carbohidrați - Aceștia sunt alcooli polianți care conțin o grupare oxo.

Prin numărul de monomeri, toți carbohidrații sunt împărțiți în: mono-, di-, oligo și polizaharide.

Aldoza și cetoza sunt împărțite de monozaharide pe poziția unei grupuri Oxo.

În numărul de atomi de carbon, monozaharidele sunt împărțite în trioză, tetroze, pensiuni, hexoze etc.

Funcțiile carbohidraților

Monozaharides. - carbohidrați care nu sunt hidrolizați la carbohidrați mai simpli.

Monosaharide:

· Efectuați funcția energetică (formarea ATP).

· Efectuați funcția din plastic (participați la formarea de di-, oligo, polizaharide, aminoacizi, lipide, nucleotide).

· Efectuați funcția de detoxifiere (derivați ai glucozei, glucuronidelor, implicate în neutralizarea metaboliților toxici și a xenobioticelor).

· Fragmente de glicolipide (cerebroidii).

· Este o sursă de glucoză și galactoză pentru nou-născuți;

· Participă la formarea microflorei normale la nou-născuți.

Oligosaccharica. - carbohidrați care sunt hidrolizați cu 3 - 10 monozaharide.

Carbohidrați, norme și principii de normalizare a nevoilor lor zilnice de alimente. Rol biologic. În alimentele unei persoane conțin în principal polizaharide - amidon, celuloză vegetală, în cantitate mai mică - glicogen animal. Sursa de zaharoză este plantele, în special ramurile de zahăr, trestia de zahăr. Lactoza vine cu lapte de mamifere (lapte de vacă la 5% lactoză, la lapte de sex feminin - până la 8%). Fructe, miere, sucurile conțin o cantitate mică de glucoză și fructoză. Maltoza este în malț, bere.

Digerarea carbohidraților

Digestie Acesta este procesul de hidroliză a substanțelor la formele lor asimilate. Digestia se întâmplă: 1). Intracelulară (în lizozomi); 2). Extracelulară (în tractul gastrointestinal): a). Mare (îndepărtat); b). (Contact).

Digestând carbohidrați în cavitatea orală (bandă)

În cavitatea orală orală este zdrobită la fixarea și saliva umedă. Saliva este formată din 99% din apă și de obicei are un pH de 6,8. Endoglicozidaza este prezentă în saliva a-amilaza (α-1,4-glicozidaza), A-1,4-glicozidă internă în amidon cu formarea de fragmente mari - dextrine și o cantitate mică de maltoză și izomaltoză. Suntem necesari de Cl Ion -.

Digestia carbohidraților în stomac (bandă)

Acțiunea de saliva amilazei este reziliată într-un mediu acid (pH<4) содержимого желудка, однако, внутри пищевого комка активность амилазы может некоторое время сохраняться. Желудочный сок не содержит ферментов, расщепляющих углеводы, в нем возможен лишь незначительный кислотный гидролиз гликозидных связей.

Digestia carbohidraților în intestinul subțire (Cinstit și trick)

În ecartamentul a douăsprezecea, conținutul acid al stomacului este neutralizat de sucul de pancreas (pH 7,5-8,0 datorită bicarbonaturilor). Cu sucul de pancreas din intestin vine a-amilaza α-amilazei pancreatice . Acest endoglicozidază hidrolizează legăturile interne a-1,4-glicozide în amidon și dextrine pentru a forma maltoză (2 reziduu de glucoză asociat cu α-1,4-glicozid), izomaltoză (2 reziduu de glucoză asociată cu legătura de a-1,6-glicozida) și oligozaharide conținând 3-8 resturi de glucoză asociate cu legăturile a-1,4- și a-1,6-glicozide.

Complexul de saharază-izomaltasic Constă din 2 peptide, are o structură de domeniu. Din prima peptidă, se formează o citoplasmică, transmembrana (fixează complexul pe membrana enterocitelor) și domeniile de legare și o subunitate izomaltază. De la subunitatea a doua a sacramentului. Subunitatea de navigație hidrolizează α-1,2-glicozidă în zaharoză, subunitatea isomaltaste. - legăturile a-1,6-glicozide în izomaltoză, α-1,4-glicosida în maltoză și maltotrioză. Complexul este mult într-un tekchka, mai puțin în părțile proximale și distal ale intestinului.

Complexul Glycoamilas , Conține două subunități catalitice care au diferențe mici în specificitatea substratului. Hidrolizează legăturile a-1,4-glicozide în oligozaharide (de la un capăt reducător) și în malțoză. Cea mai mare activitate din departamentele inferioare ale intestinului subțire.

Complexul β-glicozidazei (lactază) Glicoproteină, hidroliză β-1,4-glicozidă în lactoză. Activitatea lactazei depinde de vârstă. În făt, este în mod special ridicată în perioada târzie a sarcinii și este păstrată la un nivel ridicat de până la 5-7 ani. Activitatea lactazei este apoi redusă, reprezentând 10% la adulții de la nivelul activității caracteristice copiilor. Tregalaza. Complexul de glicosida, hidrolizatul α-1,1-glicozida între glucoze în ciuperci tregalozé - dezavantaje. Transmisia carbohidraților se termină cu formarea de monozaharide - în principal glucoză, fructoză netedă și galactoză sunt formate, chiar mai puțin manoza, xiloza și arabinoza. Aspirație de carbohidrați Monozaharidele sunt absorbite de celulele epiteliale ale intestinului slab și iliac. Transportul monozaharidelor în celulele mucoasei intestinale poate fi efectuat prin difuzie (riboză, xiloză, arabinoză), difuzie ușoară utilizând proteine \u200b\u200bpurtătoare (fructoză, galactoză, glucoză) și prin transport secundar (galactoză, glucoză). Transportul de transport secundar al galactozei și glucozei din lumenul intestinal la enterocite este realizat de Symport cu Na +. Proteina Na + se mișcă de-a lungul unui gradient de concentrare și tolerează carbohidrații împotriva gradientului de concentrație. Gradientul concentrației NA + este creat de Na + / K + -ATF-AZA.

Întreruperea digestiei și aspirarea carbohidraților

Digestia insuficientă și absorbția produselor digerate sunt numite malabsorbție . Baza malabsorbției carbohidraților poate fi cauzele a două tipuri:

1). Defecte ereditare și dobândite de enzime implicate în digestie . Sunt cunoscute defectele ereditare ale lactasei, a-amilazei, a unui complex de saharaza-iromaltasal. Fără tratament, aceste patologii sunt însoțite de disbabilioză cronică și încălcări ale dezvoltării fizice a copilului.

Tulburările de digestie dobândite pot fi observate în bolile intestinale, cum ar fi gastrita, colita, enterita, după operațiunile de pe tractul gastro-intestinal.

2). Încălcarea absorbției monozaharidelor în intestin.

Transportul glucozei din sânge în celule Glucoza provine din fluxul sanguin în celule prin difuzie de iluminare folosind proteine \u200b\u200bpurtătoare - glitte. Transportatorii de glucoză Gluta au o organizație de domeniu și găsite în toate țesuturile. 5 tipuri de ingelți sunt izolate: Glut-1 - în principal în creier, placentă, rinichi, un intestin gros; GLUT-2 este în principal în ficat, rinichi, celule β ale pancreasului, enterocitele, sunt în celulele roșii din sânge. Are un km înalt;

GLUT-3 - în multe țesuturi, inclusiv creierul, placenta, rinichii. Are mare decât glicul 1, afinitate pentru glucoză;

GLUT-4 - Dependent de insulină, în mușchi (scheletici, cardiac), țesut adipos; GLUT-5 - Mulți în celulele intestinului subțire, este un purtător de fructoză.

Sunt cunoscute diverse încălcări în lucrarea de glocuri. Defectul ereditar al acestor proteine \u200b\u200bpoate sta la baza diabetului dependent de insulină.

Metabolismul monozaharidelor într-o cușcă

Fosforilarea și deforarea monozaharidelor

În celulele glucoză și alte monozaharide utilizând ATP fosfornane la esterii fosforici: glucoză + ATP → glucoză-6f + ADP. Pentru hexoză, această reacție ireversibilă catalizează enzima hexokinas. care are izoforme: în mușchii - hexokinaza II, în ficatul, rinichii și celulele β ale pancreasului - hexokinazei IV (glucocinat), în celulele țesuturilor tumorale - Hexokinaza III. Fosforilarea monozaharidelor conduce la formarea compușilor reactivi (reacție de activare), care nu sunt capabili să părăsească cușca deoarece Nu există proteine \u200b\u200bde transportatori relevante. Fosforilarea reduce cantitatea de glucoză liberă în citoplasmă, care facilitează difuzia acestuia din sânge în celule.

Hexokinaz. II. Fosforilați d-glucoză și la o viteză mai mică, alte hexoze. Posedând afinitate ridicată la glucoză (km<0,1 ммоль/л), гексокиназа II обеспечивает поступление глюкозы в ткани даже при низкой концентрации глюкозы в крови. Так как гексокиназа II ингибируется глюкозо-6-ф (и АТФ/АДФ), глюкоза поступает в клетку только по мере необходимости.

Glucocinat (Hexokinaza IV) are o afinitate scăzută de glucoză (km - 10 mmol / l), activă în ficat (și rinichi) cu o creștere a concentrației de glucoză (în timpul digestiei). Glucocinatul nu este inhibat de glucoză-6-fosfat, care permite ficatului fără restricții pentru a îndepărta excesul de glucoză din sânge.

Glucose-6 fosfatază Catalizează scindarea ireversibilă a grupării fosfat cu mod hidrolitic în EPR: glucoză-6-F + H20 → glucoză + H3P04, există numai ficatul, rinichii și celulele epiteliului intestinal. Glicemia rezultată este capabilă să difuze de aceste organe în sânge. Astfel, ficatul de glucoză-6-fosfatază și rinichi vă permit să creșteți nivelul scăzut al glucozei din sânge.

Metabolismul glucozei-6-fosfat

Glucoza-6-F poate fi utilizată de către celulă în diferite transformări, dintre care sunt: \u200b\u200bcatabolismul cu formarea ATP, sinteza glicogenului, lipidele, pentoza, polizaharide și aminoacizi.

Metabolismul glicogenului

Multe țesături ca formă de rezervă de glucoză sintetizează glicogenul. Sinteza și dezintegrarea glicogenului în ficat suportă homeostazia de glucoză din sânge.

Glicogen - glucoză de homopolizaharidă ramificată cu o masă de\u003e 10 7 Da (50.000 de reziduuri de glucoză), în care reziduurile de glucoză sunt conectate în secțiuni liniare ale legăturii a-1,4-glicozide. La punctele de ramură, aproximativ 10 reziduuri de glucoză, monomerii sunt conectați prin legături α-1,6-glicozide. Glicogen, testul de apă, este stocat în celule de citomie sub formă de granule cu un diametru de 10-40 nm. Glicogen depus în principal în ficat (până la 5%) și mușchii scheletici (până la 1%). Corpul poate conține de la 0 la 450 g de glicogen.

Structura ramificată a glicogenului contribuie la activitatea de enzime, de scindarea sau atașarea monomerilor.

Sinteza glicogenului (glicogenogeneza)

Glicogenul este sintetizat cu costul energiei în timpul digestiei (1-2 ore după primirea alimentelor de carbohidrați).

Sinteza glicogenului este efectuată prin alungire a moleculei polizaharide deja existente, numită " semințe ", sau" pRIMEMER. " Primerul poate include proteina glicogenică, în care o oligozaharidă este atașată la intervalul de fotografiere (aproximativ 8 reziduuri de glucoză). Reziduurile de glucoză sunt transferate în glicogenxintază pe non-oligozaharidă, legăturile α-1,4-glicozide sunt asociate.

La prelungirea porțiunii liniare la aproximativ 11 reziduuri de glucoză, enzima de ramură transferă blocul de borne care conține 6-7 reziduuri la balanța interioară a glucozei acestui lanț sau pentru a forma o a-1,6-glicozidă. Noul punct de ramură este format cel puțin 4 reziduuri din orice punct de ramură existent.

Glicogen decădere (glicogenoliză)

Separarea glicogenului are loc prin scindarea consistentă a glucozei-1-φ ca răspuns la îmbunătățirea nevoii corpului în glucoză. Reacția catalizează glicogenfosforlase:

Glicogenenfosforilaza. Constă din 2 subunități identice (94500 da). Forma inactivă este indicată de B, activă - a. Activat fosforilaza kinaza b. Prin fosforilarea fiecărei subunități a unei serii în poziția 14.

Glicogenfosforlase se împarte fosforolisul a-1,4-glicozida, până când 4 reziduuri de glucoză rămân până la punctul de ramură.

Inactivarea glicogenfosforilazei are loc în timpul defosforizării cu participarea fosforozei de fosfatază specifică (fosfoprotează FPF).

Îndepărtarea ramificației este efectuată enzime în mișcare . Are activitate transferabilă și glicozidază. Traschera parte ( oligosacchardtransferază ) Poartă reziduurile de glucoză trei stânga lăsate până la punctul de ramură a glucozei până la capătul de întrerupere al lanțului vecin, prelungindu-l pentru fosforilază.

Partea glicozidazică ( α-1,6-glucozidază ) Hidrolizii a-1,6-glicozida, scindarea glucozei.

Glucoza-1-F este izomerizată în fosfoglucicatul de glucoză-6-F.

Reglarea metabolică a glicogenului în ficat

4A 2+ km.

Ca 2+, Doug

Metabolizarea glicogenului este controlată de hormoni (în ficat - insulină, glucagon, adrenalină; în mușchi - insulină și adrenalină), care reglează fosforilarea / defosforilarea a 2 enzime-cheie ale glicogeneintazinalei și glicogenfosforilazei.

În cazul unui nivel insuficient de glucoză în sânge, se distinge un glucagon hormonal, în cazuri extreme - adrenalină. Acestea stimulează fosforilarea glicogeneintazei (este inactivată) și glicogenfosforilazei (este activată). Cu o creștere a nivelului de glucoză din sânge, se distinge insulina, stimulează defosforilarea glicogeneintazei (este activată) și glicogenfosforilazei (este inactivată). În plus, insulina induce sinteza glucocinatului, accelerând astfel fosforilarea glucozei în celulă. Toate acestea conduc la faptul că insulina stimulează sinteza glicogenului, iar adrenalina și glucagonul este dezintegrarea sa.

În ficat, există și o reglare alto-solidă a glicogenfosforilazei: inhibă ATP și glucoză-6f și activează AMP.

Tulburări de schimb de glicogen

Boli de glicogen - un grup de tulburări ereditare, pe baza unei scăderi sau a lipsei de activitate a enzimelor care catalizând reacțiile de degradare a sintezei sau glicogenului sau o încălcare a reglementării acestor enzime.

Glicogeneza. - bolile cauzate de defectul enzimelor implicate în degradarea glicogenului. Acestea se manifestă fie prin o structură neobișnuită de glicogen, fie de acumularea excesivă a acestuia în mușchii ficatului, cardiac sau scheletic, rinichii, plămânii și alte organe.

În prezent, glicogenias sunt împărțite în 2 grupe: ficat și mușchi.

Forme hedrice de glicogenoză duce la încălcarea utilizării glicogenului pentru a menține nivelurile de glucoză din sânge. Prin urmare, un simptom comun pentru aceste forme - hipoglicemie într-o perioadă de prezentare.

Boala Girka. (Tipul I) Celebrează cel mai frecvent. Motivul este defectul ereditar al glucozei-6-fosfatazei - o enzimă care asigură un randament de glucoză în sânge după ce acesta este eliberat din glicogenul celulelor hepatice și rinichi. Celulele hepatice și tuburile renale convinse sunt umplute cu glicogen, ficatul și splina sunt crescuți, pacienții au o față tumorală - "Fața păpușii chineze". Boala se manifestă prin hipoglicemie, hipertriail glicremie, hiperuricemie, acidoză.

unu). În hepatocite: glucoză-6-f → PVC, lactat (acidoză), ribozo-5-f. Riboso-5-F → Purinov → Acid Urinar

2). În sânge: ↓ glucoză → ↓ insulină / glucagon → a) lipoliza țesutului adipos → LCD în sânge.

b). ↓ PLL Adipos țesut → Etichetă în sânge.

Tratament - Dieta de glucoză, hrănire frecventă.

Boala de bază (Tip III) este distribuit, 1/4 din toate glicogenoza hepatică. Glicogenul ramificat se acumulează, deoarece deficul este o enzimă de mărire. Glicogenoliza este posibilă, dar într-o mică cantitate. Lactoacidoza și hiperuricemia nu sunt marcate. Boala se caracterizează printr-un flux mai ușor decât boala lui GIR.

Forme musculare de glicogenoză caracterizată printr-o tulburare în alimentarea cu energie a mușchilor scheletici. Aceste boli se manifestă în timpul exercițiilor fizice și însoțite de durere și convulsii în mușchi, slăbiciune și oboseală rapidă.

Boala lui Makardla (Tip V) - patologie autosomal-recesivă, absentă în activitatea mușchilor scheletici a glicogenfosforilazei. Acumularea în mușchii structurii anormale glicogen.

Agogeneza.

Agrikogenoză (Glicogeneza 0 prin clasificare) este o boală care rezultă dintr-un defect de glicogenecyintază. În ficat și alte țesuturi ale pacienților, se observă un conținut foarte scăzut de glicogen. Acest lucru se manifestă prin hipoglicemie pronunțată în perioada pre-sabitativă. Un simptom caracteristic - convulsii care se manifestă mai ales dimineața. Boala este compatibilă cu viața, dar copiii bolnavi au nevoie de separare.

departamentul de Biochimie

Aproba

Cap cafenea. Prof., D.M.

Meschaninov v.N.

_____'_____________ 2007.

Numărul de curs 8.

Subiect: catabolism glucoză. Gikoliz

Căile principale ale calabolismului glucozei

Catabolizarea glucozei în celulă poate fi ținută atât în \u200b\u200bcondiții aerobe, cât și în condiții anaerobe, funcția principală este sinteza ATP.

Oxidarea glucozei aerobe.

În condiții aerobe, glucoza este oxidată la CO 2 și H 2 O. Ecuația totală:

C6H12O6 + 6O2 → 6S00 + 6N2O + 2880 KJ / MOL.

Acest proces include mai multe etape:

1. Aerobic Glicoliz. . Se produce în 1 oxidare a glucozei la 2 PVC, cu formarea a 2 atps (primele 2 atp sunt cheltuite, apoi 4 sunt formate) și 2 NADH2;

2. conversia a 2 PVC în 2 acetil-COOLAS cu eliberarea de 2C02 și formarea de 2 NADH 2;

3. CTC. Se produce în oxidarea a 2 acetil-coolas cu eliberarea 4C02, formarea de 2 GTF (dă 2 ATP), 6 NAPH2 și 2 FATN 2;

4. Lanțul de fosforilare oxidativă. Se produce în IT 10 (8) NADR2, 2 (4) FATN 2 cu participarea la 6O2, în timp ce 6H20 și 34 (32) ATP-urile sunt sintetizate.

Ca urmare a oxidării cu glucoză aerobă, 38 (36) ATP-urile sunt formate, dintre care: 4 ATP-uri în reacțiile fosforilării substratului, 34 (32) ATP în reacțiile fosforilării oxidative. Eficiența oxidării aerobe va fi de 65%.

Oxidarea de glucoză anaerobă

Catabolismul glucoza fără O2 merge în glicolizarea anaerobă și PFS (PFP).

· În cursul glicoliză anaerobă Oxidarea a 1 glucoză apare până la 2 molecule de acid lactic pentru a forma 2 ATP (primele 2 atp sunt cheltuite, apoi 4 se formează). În condiții anaerobe, Glicoliz este singura sursă de energie. Ecuația totală: de la 6 H206 + 2N3 PO 4 + 2ADF → 2C 3N 6 ° C 3 + 2ATF + 2N 2 O.

· În cursul Pfp. Penzele și NAPFN2 sunt formate din glucoză. În cursul Pfs. Din glucoză numai NAPFN2 este formată.

Gikoliz

Glicoliz este calea principală a catabolismului de glucoză (precum și fructoză și galactoză). Toate reacțiile sale se desfășoară la citozole.

Aerobic Glicoliz. - Acesta este procesul de oxidare a glucozei la PVC care curge în prezența a 2.

Anaerobic glicoliz - Acesta este procesul de oxidare a glucozei la lactat care curge în absența a 2.

Glicolizul anaerobic diferă de aerobic numai prin prezența ultimei 11 reacții, primele 10 reacții sunt comune.

Etape de glicoliză

În orice glicoliză, se pot distinge 2 etape:

1 etape pregătitoare, cheltuiește 2 atps. Glucoza este fosforilată și se împarte în 2 fosfotringoză;
Etapa 2, conjugată cu sinteza ATP. În această etapă, fosfotizoza se transformă într-un PVC. Energia acestei etape este utilizată pentru sinteza a 4 ATP și reducerea 2nandnului 2, care în condiții aerobice se îndreaptă spre sinteza a 6 ATP și în condiții anaerobe, PVC-urile sunt restaurate la lactat.

Balanța energetică a glicolizei

Astfel, echilibrul energetic al glicolizei aerobe:

8ATF \u003d -2ATF + 4ATF + 6ATF (din 2ndan 2)

Balanța energetică a glicolizei anaerobe:

2ATF \u003d -2ATF + 4AT

Reacții generale de glicoliză aerobă și anaerobă

1. Hexokinas. (Hexokinaza II, ATP: hexoso-6-fosfoottransferază) în mușchii fosforilați, în principal glucoză, mai puțin - fructoză și galactoză. Km.<0,1 ммоль/л. Ингибитор глюкозо-6-ф, АТФ. Активатор адреналин. Индуктор инсулин.

Glucocinat (Hxokinaza IV, ATP: glucoză-6-fosfoottransferază) fosforilați glucoză. Km - 10 mmol / l, activ în ficat, rinichi. Glucoza-6-F nu este inhibată. Insulină inductor. Hexochinazele sunt efectuate prin fosforilare hexoză.

2. Fosfohexosoizomeraza. (glucoză-6f-fructozo-6f-izomerază) efectuează aldo-ketoizomerizarea formelor deschise de hexoză.

3. Fosfofrukinase 1. (ATP: fructoză-6f-1-fosfoottransferază) efectuează fructoză fosforilativă-6f. Reacția este ireversibilă și cea mai lentă dintre toate reacțiile de glicoliză determină viteza tuturor glicolizelor. Amp, fructoză-2,6-df (activator puternic, este format cu participarea fosfofrecului 2 de fructoză-6f), fructoză-6-F, FN. Inhibit: Glucagon, ATP, NAPH 2, citrat, acizi grași, corpuri de cetonă. Inductor de reacție la insulină.

4. Aldlaza A. (Fructoză-1,6-F: Daf-Liaza). Actul de aldolase pe formele deschise de hexoză are 4 subunități, formează mai multe izoforme. Majoritatea țesuturilor conțin Aldolaza A. În ficat și rinichi - Aldlaza V.

5. Fosfottryosoizomeraza. (DAPH-FGA-ISOMERAZ).

6. 3-FGA dehidrogenază (3-FGA: Oul + Oxidoreductase (fosforilare)) constă din 4 subunități. Catalizează formarea legăturilor macroeergice în 1,3-FGK și reducerea NADH2, care sunt utilizate în condiții aerobice pentru moleculele de sinteză 8 (6) ATP.

7. Fosfoglicceratinaza. (ATP: 3fgk-1-fosfoottransferază). Exercită fosforilarea substratului ADP cu formarea ATP.

În următoarele reacții, fosfoeterul cu energie redusă trece în fosfat de mare energie.

8. Fosfogliceratmutasa. (3-FGK-2-FGK-izomeraza) transferă reziduuri de fosfat în FGK din poziția poziției 3 2.

9. Enaolaza. (2-FGK: Hydro-Liaza) se desparte de o moleculă de apă de 2 FGK și formează o comunicare cu energie înaltă în fosfor. Inhibat de ioni f -.

10. Piruvatkinaza. (ATP: PVC-2-fosfoottransferază) Efectuează FOSFORYALILAREA Substratului ADP cu formarea ATP. Fructoza-1,6-DF, glucoza este activată. ATP inhibat, Nadr 2, glucagon, adrenalină, alanil, acizi grași, acetil-kOA. Inductor: insulină, fructoză.

Forma enolică rezultată a PVC trece apoi într-o formă mai stabilă mai stabilă termodinamică. Această reacție este cea din urmă pentru glicoliza aerobă.

Alte catabolizare 2 PVC și utilizarea a 2 NADH 2 depind de prezența a 2.

Reacția glicolizei anaerobe

În condiții anaerobe, PVC-urile, cum ar fi 2 în lanțul respirator, asigură regenerarea OV + de la NADH 2, care este necesară pentru a continua reacțiile de glicoliză. PVC este transformat în acid lactic. Reacția continuă în citoplasmă cu lactat dehidrogenază (LDH).

11. Lactat dehidrogenază (Lactat: peste + oxidoreductază). Este de la 4 subunități, are 5 izoforme.

Laktat nu este un produs de metabolism final, eliminat din organism. Din stofa anaerobă, lactatul este transferat în sânge în ficat, în cazul în care se transformă în glucoză (ciclu de coreey) sau în țesături aerobe (miocard), unde se transformă într-un PVC și oxidat la CO 2 și H20.

Catabolismul PVC în mitocondriile

În condiții aerobe, PVC-urile și hidrogenii cu NADN 2 sunt transportate în matricea mitocondrii. PVC transmite în mod independent mitocondriile interioare ale membranei, transferul acestuia prin membrana este efectuată prin transportul secundar activ cu Symport cu H +. PVC în mitocondriile este utilizat în 2 reacții:

1. Complexul de piruvatdehidrogenare (PVC: ONURIDORUDOSDOSTASAZA (decarboxilastic)) conține 3 enzime și 5 coenzime: a) piruvatdecarboxilază conține ( E1.) 120 de monomeri și coenzima TPF; b) dihidrolipoiltransocilaza ( E2.) conține 180 de monomeri și coenze de lipoamidă și HSKOA; c) dihidrolipohilidehidrogenaza ( E3.) Conține 12 monomeri și FAD și peste. Complexul DG Piruvat Realizează decarboxilarea oxidativă a PVC cu formarea acetil-cola. Activator: Hskoa, pe +, ADP. Inhibitor: NADN 2, ATP, acetil-CA, acizi grași, corpuri de cetonă. Insulină inductor.

Mecanismul de lucru este complexul Pyruvat DG. Procesul trece 5 etape:

2. Piruvatakarboxilază (PVC: CO 2-SINTERTAZA (ATP → ADF + FN)) O enzimă oligomerică complexă conține biotină. Carboxilasts PVC la Schue. Reacția de reacție, după cum este necesar, adaugă o bucată în CTC. Activator: Acetil-CoA.

Sisteme de transfer

În condiții aerobe, 2 asigură regenerarea peste + de la NADN2, care este necesară pentru a continua reacția de glicoliză (substratul DG 3-FGA).

Deoarece mitocondia interioară a membranei este impenetrabilă pentru NADP 2, restaurată în Glicolize NADN2, transmite hidrogenul său la lanțul respirator mitocondrial folosind sisteme speciale numite "navetă". Sunt cunoscute două sisteme de transfer: aspartat și glycelofosfat malat.

1. transfer de malat-asparțial Este universal, care lucrează în ficat, rinichi, inimă.

Mecanism de transfer glizzhosfat. Lucrează în muschii de scheleți albi , creier, în țesutul adipos, hepatocite. .

Transferul de la Malat-Asparțial este mai eficient din punct de vedere energetic, deoarece transmite hidrogen în lanțul respirator prin intermediul mitocondrialului peste, raportul dintre P / O este 3, 3 atp sunt sintetizate.

Transferul de glicelofosfat transmite hidrogenul în lanțul respirator prin intermediul FAD la KOQ, raportul dintre P / O este 2, 2 atp sunt sintetizate.

Catabolismul de glucoză din plastic

Când glucoza catabolizată poate efectua funcții de plastic. Metaboliții de glicoliză sunt utilizați pentru a sintetiza noi conexiuni. Astfel, fructoza-6f și 3-FGA sunt implicați în formarea RIBOSO-5-F (componenta nucleotidică); 3-fosfoglicceratul poate fi inclus în sinteza aminoacizilor, cum ar fi seria, glicina, cisteina. În ficatul și țesutul adeziv al acetil-CoA, utilizat cu biosinteză a acidului gras, colesterol și DAF pentru sinteza glicerolului-3f.

Reglarea glicolizei

Efect Pasteur - reducerea ratei de consum de glucoză și acumularea la lactat în prezența oxigenului.

Efectul Pasteur este explicat prin disponibilitatea concurenței între enzimele aerobe (DG PVC, carboxilază PVC, enzimele lanțului de fosforilare oxidativă) și anaerobul (LDH) al calea de oxidare a metabolitului total PVK. Și coenzima Nadn 2. .

· Fără 2 mitocondriile nu consumă PVC și NADS 2, ca rezultat, concentrația lor în citoplasmă crește și merg la formarea lactatului. Deoarece glicolizul anaerobic oferă doar 2 ATPS de la 1 glucoză, pentru formarea unei cantități suficiente de ATP, există o mulțime de glucoză (de 19 ori mai mult decât în \u200b\u200bcondiții aerobice).

· În prezența a 2, mitocondriile rulează PVC și naful 2 al citoplasmei, întreruptând reacția formării lactatului. În oxidarea aerobă de 1 glucoză, 38 ATP se formează, respectiv, pentru formarea unei cantități suficiente de ATP, există puțină glucoză (de 19 ori mai mică decât în \u200b\u200bcondiții anaerobe).

Metabolismul fructozei și galactozei

Fructoza și galactoza împreună cu glucoză sunt utilizați pentru a produce substanțe de energie sau sinteză: glicogen, tg, gag, lactoză etc.

Metabolismul fructozei

O cantitate semnificativă de formare a fructozei în timpul despicării zaharozei se transformă în glucoză deja în celulele intestinale. Bucata de fructoză intră în ficat.

Metabolizarea fructozei în celulă începe cu reacția de fosforilare:

1. Frocinicase. (ATP: fructoză-1-fosfoottransferază) fosforilați numai fructoză, are o afinitate ridicată. Este conținut în ficat, rinichi, intestine. Insulina nu afectează activitatea sa.

2. Aldolaza B. (Fructoza: Ha-Liaza) este în ficat, descompune fructo-1f (Fructo-1,6F) la glicerina aldehidă (GA) și fosfatul dioxiaceton (DAF).

3. Triosokinas. (ATP: GA-3-fosfoottransferază). Mulți în ficat.

DAPH și hectare obținute din fructoză sunt incluse în ficat în principal în Glukegenesis. Partea DAF poate fi recuperată la Glicerol-3 și să participe la sinteza Tg.

FRUCTOZE Tulburări metabolice

Motivul încălcării metabolismului fructozei este un defect de enzime 3: fructtinază, aldolase B, triosinaze.

Frucozeuria esențială benignă asociate cu insuficiența fropinaza , Clinic nu se manifestă. Fructoza se acumulează în sânge și se evidențiază cu urină, unde poate fi detectată prin metode de laborator. Frecvență 1: 130 000.

Consumul de sănătate de fructoză Patologia frecventă, apare atunci când defecte genetic aldlase B. (Formular recesiv autosomal). Se manifestă atunci când fructele, sucurile, zaharoza sunt adăugate la dietă. După primirea alimentelor care conțin fructoză apare vărsături, dureri abdominale, diaree, hipoglicemie și chiar comă și crampe . Copiii mici și adolescenți se dezvoltă tulburări cronice de funcții ficat și renale . Boala este însoțită acumularea fructo-1-F, care inhibă activitatea de fosfoglucomutează, prin urmare, separarea glicogenului este frânarea și dezvoltă hipoglicemia. . Ca rezultat, mobilizarea lipidicelor, oxidarea acizilor grași și sinteza corpurilor cetonice sunt accelerate. O creștere a corpurilor cetonice poate duce la acidoză metabolică.

Rezultatul frânării glicogenolizei și al glicolizei este reducerea sintezei ATP. În plus, acumularea de fructoză fosforilată duce la o încălcare a schimbului de fosfat anorganic și hipofosfatemia. . Pentru a umple fosfatul intracelular, descompunerea de nucleotide adenil este accelerată. Produsele de degradare ale acestor nucleotide sunt incluse în catabolism, trecând etapa de formare a hipoxantină, xantină și, în final, acid uric. Creșterea cantității de acid uric și reducerea excreției uraturilor în condițiile de acidoză metabolică apar ca fiind hyperuricemia. . Consecința hiperuricemiei poate fi un decalaj chiar și la o vârstă fragedă.

Metabolismul de galactoză

Galactoza este formată în intestin ca rezultat al hidrolizei lactozei. Transformarea galactozei în glucoză are loc în ficat în reacția de epimerizare sub formă de derivat UDF.

Galactokinaza. (ATP: galactoză-1-fosfoottransferază) fosforilates galactoză.

Galactozo-1f-uridiltransferază Înlocuiește reziduul glucozei de galactoză în glucoză UDF pentru a forma galactoză UDF.

Epimaza. (UDF-galactoză-UDF-glucoză-izomerază) - enzimă dependentă, catalizează epimerizarea unui grup de software cu un atom de carbon de 4 carbon, asigurând reciprocă de galactoză și glucoză ca parte a UDF.

Glucoza 1-F formată poate fi inclusă în: 1) sinteza glicogenului; 2) transformarea în glucoză liberă; 3) conjugatul catabolismului cu sinteza ATP etc.

Tulburări metabolice ale galactozei

Galaktosemia. Datorită defectului ereditar al oricăreia a trei enzime, inclusiv galactoza în metabolismul glucozei.

Galaktosemia. , cauzate de insuficiența galactozei-1-fosfanturidiltransferazei (GALT) are mai multe forme, se manifestă mai devreme și este deosebit de periculoasă pentru copii, deoarece laptele matern conține lactoză. Simptome precoce ale defectului GALT: vărsături, diaree, deshidratare, reducere a greutății corporale, icter . În sânge, urina și țesuturile măresc concentrația de galactoză și galactoză-1-f. În țesăturile ochiului (în lentile), galactoza este restabilită de o Alreduchtase (NADF) cu formarea de galactol (Dulcit). Galaktitol se acumulează într-un corp vitros și conectează o cantitate mare de apă, hidratarea excesivă a lentilelor duce la dezvoltarea cataractei, care se observă în câteva zile după naștere. Galactoza-1-F inhibă activitatea enzimelor de schimb de carbohidrați (fosfoglucuctază, glucoză-6-fosfathidrogenază).

Galactoza-1F are un efect toxic asupra hepatocitelor: apariția hepatomegaliei, distrofie grasă. Galaktitol și Galactosoco-1-F provoacă insuficiență renală. Încălziile în celulele emisferelor creierului și cerebelului, în cazuri dificile - edemul creierului, întârzierea dezvoltării mentale, este un rezultat fatal.

Unele defecte ale structurii GALT conduc doar la pierderea parțială a activității enzimatice. Deoarece norma de oprire este prezentă în corp în exces, reducerea activității sale este de până la 50%, iar uneori nu poate fi manifestată clinic.

Tratamentul este de a elimina galactoza din dietă.

Pedfak. Caracteristicile monozaharidelor de catabolizare la nou-născuți și copii

Copiii sunt activi Glucose ↔ UDF Calea Galactozei UDF. La adulți, această cale este inactivă. Activitatea redusă nou-născută a PFSH. La naștere, copilul are un catabolism de glucoză care trece de la anaerob pe o cale aerobă. Inițial, utilizarea lipidelor este dominată.

Academia medicală de stat.

departamentul de Biochimie

Aproba

Cap cafenea. Prof., D.M.

Meschaninov v.N.

_____'_____________ 2005.

Numărul de curs 9.

Subiect: Pentozofosfat Shunt și gluconeogeneza,

reglementarea schimbului de carbohidrați.

Gloducogeneza (GNG)

Gloundoegenesis. - Sinteza glucozei din substanțe de natură ne-fiabilă. Funcția sa principală este menținerea nivelurilor de glucoză din sânge într-o perioadă de foame lung și efort fizic intensiv. Substraturile principale de gluconeogeneză sunt lactate, glicerol, aminoacizi. Gloundogeneza este procesul de glicoliză inversă, care curge în citoplasmă și mitocondriile matricei. Reacțiile ireversibile ale glicolizei (1, 3 și 10), catalizate de hexochinaze, fructinaaze și piruvatakes, sunt bypass cu participarea a 4 enzime de gloriogeneză specifice: piruvatakarboxilază, fosfoenolpic-carboxicinază, fructoză-1,6-fosfotază și glucoză-6- fosfotază. În plus, gluegeneza participă enzimele CTC, de exemplu, DG Malat.

Reacții de glogeneză Prezentată în sistem. Reacții Glukegenesis cheie (ireversibilă):

1. Piruvatakarboxilază (PVC: CO 2-SINTERTAZA (ATP → ADP + FN) conține biotină, a fi în mitocondriile, transformă PVC în puc. Inductor: Glucagon, adrenalină, cortizol. Represor: insulină. Inhibitor: Amp, activator acetilcoa. Puiul format transmite mitocondrii membranei interioare în restaurate (sub forma unui malat) sau aminform (aspartat).

2. Fosfoenolpirutkarboxikinaza (GTF: Schue-2-fosfoottransferază (decarboxil-bandă)) pentru a fi în citoplasmă, transformă pucul în FEP. Inductor: Glucagon, adrenalină, cortizol. Represor: insulină.

3. Fructoză-1,6-fospotală (Fructoză-1,6 DDF: hidrolază fosfo) Defosforilați fructoză-1,6DF. Inductor: Glucagon, adrenalină, cortizol. Represor: insulină. Inhibă amp, fructoză-2,6df. Activator: citrat, acizi grași.

4. Glucoză-6-fosfară (Glucoză-6f: hidrolizază fosfo) defosforilați glucoză-6f. Inductor: Glucagon, adrenalină, cortizol. Represor: insulină.

Balanța energetică Gloundogeneza. . La formarea de 1 glucoză de 2 lactimente, sunt necesare 6 ATP-uri: 2 ATP pentru piruvatoare, 2 GTF pentru fepcarboxikinaza, 2 ATP pentru fosfoglicetinase. General Gloundogeneza Ecuație:

2 lactat + 4 ATF + 2 GTF + 4H20 → 1 Glucoză + 4 ADF + 2 GDF + 6 FN

Reglementarea gluconeogenezei . Reglarea gluconeogenezei se efectuează reciprocă cu reacții de glicoliză: activarea gluconeogenezei este însoțită de inhibarea glicolizei și inversului. Reglementarea schimbului de glucoză are loc cu participarea hormonilor și a metaboliților, care modifică activitatea și numărul enzimelor de reglementare ale glicolizei și gluconeogenezei. Insulina induce sinteza enzimelor-cheie ale glicolizei și reprimă sinteza enzimelor cheie de gluconeogeneză. Glucagonul, cortizolul și adrenalina induce sinteza enzimelor cheie de gluconeogeneză. Enzimele cheie ale glicolizei sunt activate - amp, fructoză-2,6 DDF, fructoză-1,6 DDF, inhibat - ATP, NADB 2, citrat, acizi grași, alanină, acetilcoa, glucagon, adrenalină. Enzimele cheie ale gluconeogenezei sunt activate - acetilcoa, glucagon, inhibat - amp, fructoză-2,6DF.

Caracteristicile tesaturilor din Glukegenesis. În majoritatea țesuturilor gluconeogenezei.

Cea mai mare activitate a gluconeogenezei este observată în ficat, mai puțin în rinichi și membranele mucoase ale intestinului, ele pot fi sintetizate la 80-100g glucoză pe zi. În aceste organe, gluconeogeneza merge la capăt cu formarea de glucoză liberă, care poate ieși din celule, menținând homozazia glucozei din sânge. În mod normal, glucoza de homoostază din sânge este asigurată de ficatul Glukegenesis până la 80%, rinichi de până la 20%.

O mică activitate de Glukegenesis este observată în țesuturile musculare, totuși, din cauza lipsei de enzime de gluconeogeneză din urmă, numai derivații săi se formează în loc de glucoză liberă, care nu sunt capabili să părăsească celula. Astfel, carbohidrații sunt sintetizați în țesuturile musculare numai pentru nevoile lor. De exemplu, în mușchii scheleticii și țesutul adipos nu există nici o glucoză-6-fosfotază, produs gluconeogeneză - glucoză-6f. Nu există fructoză-1,6-difosfostază în mușchii miocardului și netedă, produsul gluconeogenezei - fructoză-1,6-DF.

Semnificația biologică a gluconeogenezei . Necesitatea de a menține un nivel constant de glucoză în sânge este asociată cu faptul că pentru multe țesuturi de glucoză este principalul (țesutul nervos) și pentru unele surse unice (celule roșii din sânge) de energie. Nevoia de sinteză a glucozei este explicată prin faptul că glicogeniza ficatului poate furniza în mod independent glicemia homeostasică în sânge doar timp de 8-12 ore, apoi stocul de glicogen este aproape complet epuizat în timpul zilei. În condiții de foame lungi (mai mult de o zi) gluconeogeneza este singura sursă de glucoză în organism.

Pentosofosfat șunt (PFSH)

Pentozofosfat Shunt (calea, ciclu) este o alternativă prin oxidarea glucozei. Acest proces este cel mai activ în țesutul adorabil, ficat, cortexul suprarenal, eritrocite, leucocitele fagocitice care alăptează sânii, semmenteții. Acesta curge în citosole fără participarea oxigenului și constă în 2 etape de oxidare și non-oxidativă. În stadiul oxidativ, PRFN2 este restabilit, care este utilizat: 1) pentru regenerarea glutationului în sistemul antioxidant; 2) pentru sinteza acizilor grași; 3) În cazul reacțiilor cu oxigenază cu participarea citocromului P 450 când neutralizează xenobioticele, metaboliții, sinteza colesterolului, hormonii steroizi etc. În stadiul non-oxidativ, se formează diferite pensiuni. Riboso-5f poate fi utilizat pentru sinteza nucleotidelor purine și pirimidine.

Funcții de testare a funcționării PFS (calea, ciclul).

În funcție de necesitatea de țesut, procesul pentosofosfat poate continua sub forma unui ciclu metabolic, calea sau șuntul reacțiilor inițiale ale glicolizei:

1. La PFC sau PFS, numai NAPFN2 este format ca produs. În acest caz, în acest caz nu sunt un produs final, se transformă în fosfogoză care au închis ciclul sau intră în Glicoliz, completând șuntul. În țesutul adipos, celulele roșii din sânge.

2. Produsul PFP este NAPFN 2 și pendes. În ficat, măduva osoasă.

3. În țesuturile care nu au nevoie de NAPFN 2, numai stadiul non-oxidativ al PFP funcționează, iar reacțiile sale merg în direcția opusă de fructoză-6f la fosfopentaloză. În mușchi.

Reacții de etapă oxidativă

Etapa oxidativă a PFS (căi, cicluri) constă din 3 reacții ireversibile:

1). Glucoză-6f dehidrogenază (glucoză-6f: NADF + oxidoreductază). Inhibitor NAPFN 2. Insulină inductor.

2). Glukonolaktongrataza. (6-fosfogluconate: Hydro-Liaza).

3). 6-fosfogluconate dehidrogenază (6-fosfogluconat: NADF + oxidoreductază (decarboxilastică)). Insulină inductor.

Schema PFS (calea, ciclu)

În diagramă, stadiul non-oxidativ începe cu epimatii și izomazele, care sunt uimitoare cu ribuloza-5f. Toate reacțiile etapei non-oxidative sunt reversibile.

Ecuația generală PFC:

6 Glucose-6f + 12 NADF + → 6 CO 2 + 12 NAPFN 2 + 5 Glucose-6F

Ecuația generală PFS:

3 Glucose-6F + 6 NADF + → 3 CO 2 + 6 NAPFN 2 + 2 fructo-6F + FGA

Ecuații generale PFP:

1) glucoză-6f + 2 NADF + → CO 2 + 2 PRFN 2 + RIBOSO-5F

2) 2 Fructo-6F + FGA → 3 RIBOSO-5F

Patologia PfSH.

NPFA 2 este o componentă importantă a protecției antioxidantă, este necesară pentru regenerarea glutationului, care implică peroxidază de glutationer distruge formele active de oxigen. Deoarece în eritrocitele NAPFN 2 se formează numai în reacțiile PFS, defecte glucose-6F DG Cauzează deficiența NAPFN 2 și o protecție antioxidantă redusă. În acest caz, sub acțiunea prooxidanților, de exemplu, medicamentele antimalarice există o creștere semnificativă a SRO. Activarea sroului determină oxidarea cisteinei în partea proteică a hemoglobinei, ca rezultat al presupunerii hemoglobinei, care se leagă cu podurile disulfurice, formează Khainz Taurus. pentru că Khainz Taurus reduce plasticitatea membranei celulelor eritrocite, este distrusă în timpul deformării în capilare. Hemoliza macerată a celulelor roșii din sânge duce la dezvoltarea anemiei hemolitice.

Vitamina B 1 (tiamina).

Structura vitaminei include un inel de pirimidină și tiazol conectat prin Podul Metan.

Surse. Vitamina B 1 este prima vitamină evidențiată în forma cristalină K. Fun-kom în 1912. Este larg răspândită în produsele de origine vegetală (semințe de coajă de cereale de pâine și orez, mazăre, fasole, soia etc.). În organismele animale, vitamina B1 este în principal sub formă de eter de Tiamin Diffosphor (TDF); Se formează în ficat, rinichi, creier, mușchiul inimii prin fosforilarea tiaminei cu participarea tiamineinazei și ATP.

Nevoie zilnică Adult omul are o medie de 2-3 mg de vitamina 1. Dar nevoia de a fi foarte mare depinde de compoziția și conținutul general de calorii din alimente, intensitatea metabolismului și intensitatea muncii. Predominanța carbohidraților în alimente crește nevoia corpului în vitamina; Grăsimile, dimpotrivă, reduce brusc această nevoie.

Rolul biologic Vitamina B1 este determinată de faptul că sub formă de TDF, aceasta face parte din cel puțin trei enzime și complexe enzime: în compoziția complexelor piruvat și a-ketoglutarate-dehidrogenazei, acesta participă la decarboxi-litigiul oxidativ a piruvat și a-ketoglutarata; În compoziția TDF Transceletolaza, aceasta participă la calea pentosofosfată a conversiei carbohidraților.

Principalul, cel mai caracteristic și mai specific semn al deficienței de vitamine în 1 - polineurită, care se bazează pe schimbări degenerative ale nervilor. Inițial, durerea se dezvoltă de-a lungul trunchiurilor nervoase, apoi pierderea sensibilității pielii și preia paralizia (luarea). Cel de-al doilea cel mai important semn al bolii este o încălcare a activității cardiace, care este exprimată în încălcarea ritmului cardiac, creșterea dimensiunii inimii și în apariția durerii în inimă. Caracteristicile caracteristice ale bolii asociate cu vitamina în 1 insuficiență includ, de asemenea, încălcări ale funcțiilor motorului secretor și motor Git; Există o scădere a acidității sucului gastric, pierderea apetitului, o atomă intestinală.

Reglementarea schimbului de carbohidrați

Homeostaza energetică oferă nevoile energetice ale țesuturilor care utilizează diferite substraturi. pentru că Carbohidrații sunt principala sursă de energie pentru multe țesuturi și singura pentru anaerobă, reglarea metabolismului carbohidrat este o componentă importantă a homeostazii energetice a organismului.

Reglarea schimbului de carbohidrați se efectuează pe 3 nivele:

1. Central.

2. Interorgan.

3. Celular (metabolic).

1. Nivelul central al reglementării carbohidraților

Nivelul central de reglementare se efectuează cu participarea sistemului de neuroendocrină și reglementează homozazia glucozei în sânge și intensitatea metabolismului carbohidraților din țesuturi. Hormonii principali care susțin nivelul normal de glucoză din sânge este de 3,3-5,5 mmol / l includ insulina și glucagonul. Nivelurile de glucoză afectează de asemenea hormonii de adaptare - adrenalină, glucocorticoizi și alți hormoni: tiroidă, SDH, ACTH etc.

2. Nivelul de control interior al schimbului de carbohidrați

Ciclul de glucoză-lactat (ciclul de rujeolă) ciclu de glucoză-alanină

Ciclul de glucoză-lactat Nu necesită oxigen, funcționează întotdeauna, prevede: 1) eliminarea lactatului formată în condiții anaerobe (mușchi scheletici, celule roșii din sânge), care împiedică lactoacidoza; 2) Sinteza glucozei (ficat).

Ciclu de glucoză-alanină Funcționează în mușchi în timpul înfometării. Cu o deficiență de glucoză, ATP este sintetizată datorită degradării proteinelor și catabolismului aminoacizilor în condiții aerobe, în timp ce ciclul de glucoză-alanină asigură: 1) îndepărtarea azotului din mușchi în formă netoxică; 2) Sinteza glucozei (ficat).

3. Nivelul de reglare a carbohidrațiului celular (metabolic)

Nivelul metabolic al reglementării metabolismului carbohidrat este realizat cu participarea metaboliților și menține homeostazia carbohidraților din interiorul celulei. Substraturile excesive stimulează utilizarea lor, iar produsele inhibă educația lor. De exemplu, excesul de glucoză stimulează glicogeneza, lipogeneza și sinteza aminoacizilor, deficiența de glucoză - gluconeogeneză. Deficitul ATP stimulează catabolismul de glucoză și în exces - dimpotrivă, inhibă.

IV. Pedfak. . Caracteristicile de vârstă ale PFS și GNG, adică.

Academia medicală de stat.

departamentul de Biochimie

Aproba

Cap cafenea. Prof., D.M.

Meschaninov v.N.

_____'_____________ 2006.

Lectorul nr. 10.

Subiect: Structura și schimbul de insulină, receptorii săi, transportul de glucoză.

Mecanismul de acțiune și efectele metabolice ale insulinei.

Facultăți: medicale și profilactice, medicale și profilactice, pediatrice. 2 curs.

Hormoni pancreatici

Pancreasul efectuează două funcții majore în organism: Exocrin și endocrină. Funcția de exocrină efectuează o parte acinară a pancreasului, sintetizează și secretă sucul pancreatic. Funcția endocrină este realizată de celulele aparatului de insulare a pancreasului, care secretă hormoni peptidici implicați în reglarea multor procese din organism. 1-2 milioane de insule din Langerhans reprezintă 1-2% din masele pancreasului.

În partea insulară a pancreasului, sunt izolate 4 tipuri de celule care secrete diferite hormoni: celulele celulei (25%) sunt secretate de glucagon, în (sau β-) (70%) - insulină, d- (sau Δ-) celule (<5%) - соматостатин, F-клетки (следовые количества) секретируют панкреатический полипептид. Глюкагон и инсулин в основном влияют на углеводный обмен, соматостатин локально регулирует секрецию инсулина и глюкагона, панкреатический полипептид влияет на секрецию пищеварительных соков. Гормоны поджелудочной железы выделяются в панкреатическую вену, которая впадает в воротную. Это имеет большое значение т.к. печень является главной мишенью глюкагона и инсулина.

Structura insulinei

Insulina este o polipeptidă constând din două lanțuri. Lanțul A conține 21 de resturi de aminoacizi, un circuit B - 30 de reziduuri de aminoacizi. În partea insulinei 3 disulfidă, 2 combină lanțul A și B, 1 conectează 6 și 11 reziduuri într-un lanț.

Insulina poate exista în formă: monomer, dimer și hexamera. Structura hexamecală a insulinei este stabilizată prin ioni de zinc, care se leagă de rămășițele GIS în poziția a 10 lanțuri V de la toate cele 6 subunități.

Insuline ale unor animale au o asemănare semnificativă asupra structurii primare cu o insulină a unei persoane. Insulina de taur diferă de insulina umană cu 3 aminoacizi, iar insulina de porc diferă numai pe 1 aminoacid ( ala. in schimb trei. la sfârșitul lanțului C).

În multe prevederi, A și în lanțuri există substituții care nu afectează activitatea biologică a hormonului. În pozițiile de legături disulfide, reziduurile de aminoacizi hidrofobi din zonele C-terminale ale lanțurilor C și ale reziduurilor C și N-terminale ale lanțului A al înlocuirii sunt foarte rare, deoarece Aceste site-uri asigură formarea unui centru de insulină activă.

Insulină biosinteza Include formarea a doi predecesori inactivi, predezvoltare și epulină, care, ca rezultat al proteolizei succesive transformate într-un hormon activ.

1. În ribozomi, EPR este sintetizat prin preproinsulină (L-B-C-A, 110 aminoacizi), începe cu formarea peptidei de semnal hidrofobe L (24 aminoacizi), care trimite un lanț de creștere într-un clearance al EPR.

2. În supravegherea EPR, preproinsulina se transformă într-o gamă atunci când endopeptidaza i scindă peptida semnal i. Cisteinele din printsulină sunt oxidate cu formarea a 3 poduri disulfidice, proinsulina devine "complexă", are 5% din activitatea de insulină.

3. Proinsulina "complexă" (BCA, 86 aminoacizi) intră în aparatul Golgji, unde sub acțiunea endopeptidazei II este împărțită la formarea de insulină (B - A, 51 aminoacizi) și C-peptidă (31 aminoacizi) .

4. Insulina și C-Peptida sunt incluse în granule secrețiale, unde insulina este conectată la zinc, formând dimeri și hexameri. În granulele secretoare, conținutul de insulină și c-peptidă este de 94%, Epsulin, intermediari și zinc - 6%.

5. Granulele mature se îmbină cu membrana plasmatică, iar insulina și c-peptida se încadrează în lichidul extracelular și apoi în sânge. În sânge, oligomerii de insulină se dezintegrează. În timpul zilei, 40-50 de unități secretate în sânge. Insulina, este de 20% din stocul său comun în pancreas. Secreția de insulină este un proces dependent de energie, are loc cu participarea unui sistem de tăiere microtubulară.

Schema de biosinteză a insulinei în celulele β ale insulelor Langerhanans

EPR - reticulul endoplasmatic. 1 - formarea unei peptide semnale; 2 - Sinteza preproinsulinei; 3 - Scindarea peptidei semnal; 4 - Transportul translubei la aparatul lui Golgi; 5 - Transformarea epulinei în insulină și C-Peptidă și includerea insulinei și a peptidei C în granule secrețiale; 6 - secreția de insulină și c-peptidă.

Gena de insulină este în 11 cromozom. Au fost dezvăluite 3 mutații ale acestei gene, transportatorii au o activitate de insulină scăzută, se observă hiperinsulamia, nu există nici o rezistență la insulină.

Reglementarea sintezei și secreției de insulină

Sinteza insulinei induce secreția de glucoză și insulină. Reprimă secreția acizilor grași.

Secreția de insulină stimulează: 1. glucoză (regulator principal), aminoacizi (în special lei și arg); 2. Hormonii tractul gastrointestinal (agoniștii β-adrenergici, prin CAMF): Gye. , Secret, Choleystokinin, Gastrin, Enteroglukgon; 3. Concentrații durabile ridicate de STG, cortizol, estrogen, progestine, lactoză placentară, TSH, ACTH; 4. Glucagon; 5. Creșterea K + sau CA2+ în sânge; 6. Medicamente, derivați de sulfoniluree (Glyibenklamidă).

Sub influența somatostatinei, secreția de insulină scade. Celulele β sunt, de asemenea, sub influența sistemului nervos autonom. Partea parasimpatică (terminațiile colinergice ale nervului rătăcitor) stimulează selecția insulinei. Partea simpatică (adrenalina prin α2 -adrenoreceptorii) suprimă selecția insulinei.

Secreția de insulină se desfășoară cu participarea mai multor sisteme în care rolul principal aparține Ca 2+ și Camf.

Sosire Ca 2+. În citoplasma este controlată de mai multe mecanisme:

unu). Cu o creștere a concentrației de glucoză din sânge de peste 6-9 mmol / l, este participarea la GLUT-1 și GLUT-2 în celule β și glucocinază fosforilată. În acest caz, concentrația de glucoză-6f în celulă este direct proporțională cu concentrația de glucoză din sânge. Glucose-6f este oxidat pentru a forma ATP. ATP se formează și în timpul oxidării aminoacizilor și acizilor grași. Cu cât este mai mare în glucoza celulelor β, aminoacizii, acizii grași, cu atât este format mai mult ATP. ATP inhibă canalele de potasiu dependente de ATF pe membrana canalelor de potasiu dependente de ATP, se acumulează potasiu în citoplasmă și provoacă depolarizarea membranei celulare, care stimulează deschiderea canalelor de ca 2+ dependente de potențial și primirea CA2+ la citoplasmă.

2). Hormonii care activează sistemul Inositatrimtrim (TTG) sunt produse de CA2+ de la Mitocondriile și EPR.

camf. Se formează din ATP cu participarea AC, care este activată de hormoni ai tractului, TSH, ACTH, Glucagon și Ca 2+-Calmodulin Complex.

camful și CA2 + stimulează polimerizarea subunităților din microtubul (microchante). Influența Camf asupra sistemului de microcanalină este mediată prin fosforilarea PC-urilor și a proteinelor microchanale. Microcanistii sunt capabili sa se micsoreze si relaxa, mutand granulele spre membrana plasmatica oferind exocitoza.

Secreția de insulină Ca răspuns la stimularea glucozei este o reacție în două faze constând dintr-o etapă de eliberare rapidă, cu insulină timpurie, numită prima fază de secreție (începe după 1 min, durează 5-10 minute) și a doua fază (durata sa este de până la 25-30 de minute).

Insulină de transport. Insulină solubilă în apă și nu are o proteină purtătoare într-o plasmă. T 1/2 Insulina din plasma din sânge este de 3-10 minute, peptida C este de aproximativ 30 de minute, proinsulina este de 20-23 minute.

Distrugerea insulinei Apare sub acțiunea proteineazei dependentă de insulină și a transhiderului de glutation-insulină în țesuturile țintelor: în principal în ficat (aproximativ 50% insulină distruge prin ficat), într-o măsură mai mică în rinichi și placentă.

Funcții biologice de insulină

Insulină - principalul hormon anabolic, afectează toate tipurile de metabolism în întregul organism. Cu toate acestea, în primul rând, efectul de insulină se referă la metabolismul carbohidraților.

Influența insulinei asupra metabolismului glucozei

Insulina stimulează eliminarea glucozei în celulele în moduri diferite. Aproximativ 50% glucoză este utilizat în procesul de glicoliză, 30-40% se transformă în grăsimi și aproximativ 10% se acumulează sub formă de glicogen. Rezultatul general al stimulării acestor procese este o scădere a concentrației de glucoză din sânge.

Influența insulinei asupra metabolismului lipidic

În țesutul ficat și adipos, insulina stimulează sinteza lipidelor, asigurând obținerea acestui procedeu substraturile necesare (acetil-CoA, Glycelofosfat și NADPH2) din glucoză. În țesutul adipos, insulina inhibă mobilizarea lipidelor, ceea ce reduce concentrația de acizi grași care circulă în sânge.

Influența insulinei asupra metabolismului proteinelor

Insulina asigură efectul anabolic global asupra schimbului de proteine. Stimulează consumul de aminoacizi neutri în mușchii și sinteza proteinelor în ficat, mușchi și inimă.

În plus, insulina reglementează Diferențierea celulelor, proliferarea și transformarea unui număr mare de celule. Insulina menține creșterea și replicarea multor celule de origine epitelială, inclusiv hepatocite, celule tumorale. Insulina îmbunătățește capacitatea factorului de creștere a fibroblastelor (FRF), a factorului de creștere a plachetelor (TFR), a factorului de creștere a epidermei (Fre), prostaglandinei (PGF2 a), vasopresina și analogii CAMF activează reproducerea celulelor.

Principalele direcții de insulină

1. Insulina reglementează substanțele de transport

Insulina stimulează transportul la glucoză, aminoacizi, nucleozide, fosfat organic, ioni k + și ca 2+. Efectul se manifestă foarte repede, în câteva secunde și minute.

Transportul glucozei în celule apare cu participarea la GLUT. În mușchi și țesutul adipos, GLUT-4 dependentă de insulină, în absența insulinei, este în veziculele citosolului. Sub influența insulinei, există vezicule de translocare cu gluză în membrana plasmatică și începe transportul de glucoză. Cu o scădere a concentrației de insulină, GLUT-4 este returnată la citosol, iar transportul de glucoză este terminat.

2. Insulina reglează sinteza enzimelor

Insulina afectează rata de transcriere a mai mult de 100 de ARNm specific în ficat, țesut adipos, mușchi scheletici și inimă. Efectul este implementat timp de câteva ore. În celulele hepatice, insulina induce sinteza enzimelor-cheie ale glicolizei (glucoxinaze, fructoxinaze și piruvatatinazei), Lipogeneza (citrat, palmitație), acetil-co-carboxilază), transportoare de glucoză (?) Și reprimă Sinteza enzimei cheie de gluconeogeneză (FEP carboxikinazei).

3. Insulina reglează activitatea enzimatică

Insulina reglementează activitatea enzimelor prin fosforilare și defosforilare. Efectul se manifestă foarte repede, în câteva secunde și minute.

· Insulina activează enzimele cheie ale glicolizei: în ficat, mușchi, țesut adipos - fosfofrukinază și pirrdatkinase; în ficat - glucocinat; În mușchii - Hexokinaza II.

· Insulina inhibă glucoza-6-fosfaze în ficat, ceea ce încetinește gluconeogeneza și randamentul glucozei în sânge.

· Insulina activează fosfoprospotaza de glicogenxintază și glicogenfosforilazei, ca rezultat, sinteza glicogenului este activată și colapsul său este inhibat.

· În adipocite, insulina activează lipogeneza enzimei cheie (acetilco-carboxilază). Insulina în hepatocite și adipocite activează fosfoproteinfosfataza, care defosforilează și inactivează lipaza tag-ul, care încetinește lipoliza.

· Insulina reduce activitatea aminotransferazei și a enzimelor ciclului ureei. Ultimul efect al insulinei se caracterizează printr-o creștere a activității polimerazei ARN și a concentrației ARN în ficat. Acest lucru sporește rata de formare a politicilor și ribozomilor.

· Insulina activează PDE, care reduce concentrația de camf, întrerupe efectele hormonilor conjunrali: în ficat și țesutul adipos inhibă lipoliza, în ficat și mușchi - glucongenesis.

Insulină mecanism de acțiune

Insulina este asociată cu un receptor de insulină (IR) situat pe membrană. IR a fost găsit în aproape toate tipurile de celule, dar majoritatea în cazul hepatocitelor și celulelor țesutului adipos (concentrația ajunge până la 20.000 pe celulă). IR este sintetizat constant (gena în 19 cromozom) și distruge. După o insulină de legare cu IR, întregul complex este scufundat în citoplasmă, ajunge la lizozom, unde insulina este distrusă, iar IR poate fi distrusă și poate returna membrana. T 1/2 ir 7-12 ore, dar în prezența insulinei scade la 2-3 ore.

La concentrația de insulină ridicată în plasmă de sânge, IR poate scădea ca rezultat al distrugerii sporite în lizozomi. IR poate, de asemenea, să reducă activitatea cu fosforilarea pe reziduuri serină și treonină.

Receptorul de insulină ( IR) - glicoproteina, constă din două subunități de 2 α și 2 β legate de legăturile disulfidice. Subunitățile de α (719 AK) sunt situate în afara celulei, ele asociază insulină și subunități β (proteine \u200b\u200btransmontate, 620 AK) au activitate tirozin kinazei. După conectarea hormonului la α la subunități, supuneți mai întâi fosforilați unul altuia și apoi proteine \u200b\u200bintracelulare - substraturi ale receptorului de insulină (IRS). Există mai multe astfel de substraturi: IRS-1, IRS-2 (fosfoproteine \u200b\u200bconstând din mai mult de 12200 de aminoacizi), sHC, precum și unele proteine \u200b\u200bale familiei stat.

Activarea unei căi de semnal de insulină Ras.

Receptorul de insulină fosforilat este conectat la o mică proteină citozolă GRB. Complexul rezultat este îmbinat cu proteina RAS (dintr-o familie de proteine \u200b\u200bde legare la GTF mici, într-o stare inactivă, atașată la suprafața interioară a membranei plasmatice și este asociată cu GDF), GDF (din engleză. GTP- ase. activare factor - Factorul Activarea GTFASE), GEF (din engleză. GTP. schimb valutar factor - partajarea factorului GTF) și SOS (din engleză. fiul. desevenss. Numit în mutația genei de Drosophila). Ultimele două proteine \u200b\u200bcontribuie la separarea GDF de la proteina RAS și la aderarea GTF la aceasta, cu formarea formei de Ras asociate GTF.

RA activat este conectat la proteinkinaza RAF-1 și o activează ca rezultat al unui proces cu mai multe etape. PC-ul activat RAF-1 stimulează cascada de fosforilare și activarea altor proteine. Fosforilele RAF-1 PC și activează hapk kinaza, care, la rândul său, fosforilați și activează proteina mitogenctivă kinazelor MAPK.

MAPK fosforilați multe proteine \u200b\u200bcitoplasmatice: PC PP90S6, proteine \u200b\u200bcu ribozomi, fosfolipază A 2, activatori de transcriere STAT.

Ca urmare a activării proteinelor, apare fosforilarea enzimelor și a factorilor de transcripție, care este baza numeroaselor efecte ale insulinei. De exemplu:

Activarea glicogenxintazei

PC PP90S6 fosforilați și activează fosfopransfosfat (FPF). FPF defosforează și inactivează kinaza glicogenfosforilazei și glicogenfosforlase, defosforilate și activează glicogenxintazina. Ca rezultat, sinteza glicogenului este activată, iar decăderea este inhibată.

Activarea unui sistem inozitfosfat

Proteinele de insulină IRS-1 fosforilate sunt îmbinate la FL C și o activează.

FL cu fosfatidilozita divizată cu formarea de fosfați inozitol și Doug.

Proteinele de insulină fosforilate IRS-1 și SHC sunt îmbinate la fosfoinositol-3-kinază (F-3-kinaza) și îl activează.

F-3-kinaza catalozică fosforilă a fosfaturilor inozitol (FI, F-4-F-F-4,5-BF) în poziția 3, formând inozitolpolphosfați: F-3-F, F-3,4-BF, F-3 , 4.5-tf. F-3,4,5-TF (dacă 3) stimulează mobilizarea CA2+ de la EPR.

CA2+ și DAG activează PC-urile specifice S.

CA2 + Activează microcanalele, care sunt translocate cu GLUT-4 în membrana plasmatică și astfel accelerează transferul transmembranar al glucozei în celulele de grăsime și țesutul muscular.

Activarea fosfodiesterasei

Insulină Fosforilată IRS-1 și SHC proteine \u200b\u200bsunt atașate la proteina (PC B) și o activează. PC în fosforilați și activează fosfodiesteraza (FDE). FDE catalizează conversia CAMF în AMP, întreruptând efectele hormonilor conjunrali, ceea ce duce la frânarea lipolizei în țesutul adipos, glicogenoliza în ficat.

Reglarea transcrierii ARNm

STAT - Proteine \u200b\u200bspeciale, sunt purtători de semnal și activatori de transcripție. În fosforilarea statului cu participarea IR sau a hărților, se formează dimeri, care sunt transportați în miez, unde sunt asociați cu secțiuni specifice ADN, reglează transcripția ARNm și biosinteza proteinei-feminezilor.

Calea RAS este activată nu numai de insulină, ci și alți hormoni și factori de creștere.

Academia medicală de stat.

departamentul de Biochimie

Aproba

Cap cafenea. Prof., D.M.

Meschaninov v.N.

_____'_____________ 2006.

Numărul de curs 11.

Subiect: Diabetul de tip I și II: mecanisme de apariție,

tulburări metabolice complicații.

Facultăți: medicale și profilactice, medicale și profilactice, pediatrice.

În mod normal, nivelul de glucoză din sânge este de 3,3 - 5,5 mmoli / l.

Hiperglicemia. - Îmbunătățirea nivelului de glucoză din sânge peste 6,1 mmol / l. Hiperglicemia este fiziologică și patologică.

Cauzele hiperglicemiei fiziologice:

1) alimentar Atunci când utilizați carbohidrați accesibili. Nu depășește 11 mmol / l, normalizat timp de 3 ore;

2) stressor. , sub acțiunea catecolaminelor, glucocorticoizilor, vasopresinei;

3) exercițiu pe termen scurt .

Cauzele hiperglicemiei patologice:

1) cauze în epilepsie, tetanos;

2) Încălcări endocrine . Hiperproducție hormonală continie (hipertyrioză, sindroame de cască și kona), deficit de insulină absolut sau relativ (diabet).

3) Chmt. .

Hipoglicemia. Reducerea nivelurilor de glucoză din sânge sub 3,3 mmol / l. Hipoglicemia este fiziologică și patologică.

Cauzele hipoglicemiei fiziologice: 1) alimentar sub foame; 2).

Cauzele hipoglicemiei patologice: 1) Încălcări endocrine În plus față de insulină (insulinom - o tumoare benignă a celulelor β, o supradoză de insulină la pacienții cu SD) sau deficiență de hormoni conjunrani (hipotiroidism, deficit de glucocorticoid); 2) glicogeneza, agliogeneza, prevenirea glicogenolizei; 3) insuficiență hepatică asociată cu activitatea scăzută a Glukegenesis; 4) insuficiență renală asociată cu patologia congenitală de reabsorbție a glucozei (diabet de rinichi); 5) otrăvirea monoonică (cauzează glucosuria).

Diabet (SD) - o boală eterogenă sistemică cauzată de o deficiență absolută sau relativă a inulinului, care determină mai întâi o încălcare a carbohidraților și apoi toate tipurile de schimb, care afectează în cele din urmă toate sistemele funcționale ale corpului.

SD este o boală larg răspândită, 6,6% din populație suferă, 5% în Rusia.

SD este primară și secundară. În plus, există o încălcare a toleranței la glucoză și a femeilor însărcinate.

CD-ul primar - Boala independentă.

SD / Este simptomatic, se produce în patologia glandelor endocrine (acromegalie, peocromocitom, glucagon, sindroame de cultivare, kona) și patologie pancreatică (pancreatită cronică, cancer, pancreathectomie, hemocromatoză, sindroame genetice).

Mecanismul de dezvoltare primară pentru mecanismul de dezvoltare este împărțit în SD de tip I (mai devreme) și de tip II (mai devreme decât Insd).

Simptomele generale ale oricărui CD sunt sete, poluria, mâncărimi pielii, o tendință la infecții.

Clasificarea eteologică a SD (OMS 1999) .

1. Diabetul zahărului I tip (Isr anterior)

dar). Aukoimmune.

b). Idiopatic

2. SD. Tipul II (mai devreme decât Insd)

3. Alte tipuri specifice

dar). Defecte genetice β-celule

b). Defecte genetice în acțiunea insulinei

în). Boli ale părții exocrine a pancreasului (pancreatită etc.)

d). Endocrinopathy.

e). CD indus de medicamente și substanțe chimice (glucocorticoizi, acid nicotinic, hormoni tiroidieni, tiazidii, vakor, pentamidină etc.)

e). Infecții (rubeolă congenitală, citomegalovirus etc.).

g). Forme neobișnuite de diabet imuno-mediate.

h). Alte sindroame genetice, uneori combinate cu diabet (în jos, turnner etc.).

4. SD gestational (femei însărcinate)

DIABET eu scriu

SD. eu scriu - o boală care apare din cauza unei deficiențe absolute de insulină cauzată de distrugerea autoimună a celulelor β ale pancreasului. Tipul I este izbitoare în majoritatea cazurilor de copii, adolescenți și tineri sub 30 de ani, dar se pot manifesta la orice vârstă. Tipul I este rar o boală familială (10-15% din toate cazurile).

Cauzele SD. eu scriu

1. Predispozitie genetica . Defectele genetice care conduc la CD-uri pot fi realizate în celulele sistemului imunitar și celulele β ale pancreasului. În celulele β, aproximativ 20 de gene conduc la dezvoltarea tipului I sunt cunoscuți. În 60-70% din cazuri, tipul SD de tip I este asociat cu prezența genelor DR3, DR4 și DQ în cromozomul 6 al regiunii HLA.

2. Acțiune asupra celulelor β ale virușilor β-citotropici (bucăți, rubeolă, corte, pereche, colacsak, adenovirus, citomegalovirus), chemical și alte diabet zaharat .

Opțiunea 1

În prezența unui defect genetic, antigeni având o secvență similară de aminoacizi cu viruși β-citotropici se acumulează pe suprafața celulelor β.

În cazul unei infecții a virușilor β-citotropi, răspunsurile imune se dezvoltă împotriva acestor viruși și reacții autoimune împotriva antigenelor de celule β similare. Reacția vine cu participarea monocitelor, a limfocitelor T, a anticorpilor în celule β, a insulinei, a decarboxilazei glutamat (enzima 64kd, a fi pe membrana celulară β). Ca rezultat, reacțiile autoimune provoacă moartea celulelor β.

Opțiunea 2.

Sub acțiunea asupra celulelor β cu genotipul HLA de virusuri β-citotropici sau diabet pe suprafața celulelor β, apare schimbătoare de antigene.

Un antigene modificate de celule β dezvoltă reacții autoimune. O reacție autoimună determină moartea celulelor β.

Opțiunea 3.

Virușii β-citotropici au o secvență similară de aminoacizi cu decarboxilază celulară β glutamat. Defectul genetic al limfocitelor SD8 + (supresoare T) nu le permite să distingă secvența de aminoacizi a virusului și decarboxilazei glutamat, prin urmare, când apare infecția, limfocitele T reacționează la celulele β de decarboxilază de glutamat ca un virus.

Opțiunea 4.

Unele virusuri β-citotropice și diabet zaharat, de exemplu, derivați denominativi, nitrozamine, aloxan, afectează în mod indepenret și selectiv celulele β, determinând leză;

Etape de dezvoltare a SD eu scriu

2. Etapa de provocare a evenimentelor . Infecția virusurilor β-citotropice sau efectul diabetului chimic. Încasări fără simptome clinice;

3. Etapa de anomalii imune explicite . Dezvoltarea reacțiilor autoimune mixte împotriva celulelor β. Resursele de insulină sunt suficiente. Încasări fără simptome clinice. Se dezvoltă de la 2-3 luni la 2-3 ani;

4. Etapa de diabet latent . Moartea de 75% celule β, o ușoară scădere a insulinei, hiperglicemia cu probele de sarcină, o scădere a proceselor autoimune. Încasări fără simptome clinice;

5. Diabet explicit . Moartea celulelor β de 80-90%, o scădere vizibilă a insulinei, hiperglicemiei pe un stomac gol, nu sau la reacții autoimune slabe. Apar simptome clinice. Dezvoltă 2 ani. Terapia cu insulină este necesară;

6. Diabetul de diabet terminal . Moartea totală a celulelor β, nevoia mare de terapie cu insulină, manifestările autoimune sunt reduse sau nu. Manifestări clinice pronunțate, apar angiopatie. Dezvoltă până la 3,5 ani;

Metabolismul se schimbă la SD eu scriu

Când tipul de tip I dispare, insulina dispare, pentru că Inhibitor de secreție al insulinei Glucagon, glucagon crește în sânge.

Modificări ale schimbului de carbohidrați

În ficat, deficiența de insulină și excesul de glucagon stimulează reacțiile de gluconeogeneză, glicogenoliza și inhibă reacția de glicoliză, PFS și sinteza glicogenului. Ca rezultat, glucoza din ficat este mai formată decât consumată.

Deoarece reacțiile de gluconeogeneză continuă prin forfetare, aceasta, formată din PVC, aspartat și malata, se implică activ în gluconeogeneză, în loc să pornească la CTC. Ca rezultat, CTC și DC sunt inhibate, formarea ATP este redusă, apare energia energiei .

În țesuturile dependente de insulină (mușchi, țesut adipos), deficitul de insulină împiedică admiterea la glucoză la celule și utilizarea acestuia în reacții de glicoliză, PFS și sinteza glicogenului. Blocarea TSK și DC determină, de asemenea, deficiență energetică.

Reducerea consumului de glucoză prin țesuturi dependente de insulină și îmbunătățirea formării sale în ficat duce la hiperglicemia. . Când hiperglicemia depășește pragul renal al concentrației, apare glucosuria.

Glucosuria. - prezența urinei de glucoză. În mod normal, tuburile renale proximale reabeze întregul filtru de glucoză în glucashele glucozei. Dacă nivelul de glucoză depășește 9-10 mmol / l, glucoza nu are timp să reabsorb complet de urina primară și de ieșirile parțiale cu urina secundară.

La pacienții cu SD după recepția alimentelor, concentrația de glucoză în sânge poate ajunge la 300-500 mg / dl și este conservată la un nivel ridicat într-o perioadă pre-sabitantă, adică. toleranța este redusă la glucoză.

Modificări ale schimbului de lipide

Deficitul ATP, NAPFN2, insulina și excesul de glucagon inhibă lipogeneza și sporesc lipoliza în țesutul adipos. Ca rezultat, concentrația acizilor grași liberi crește în sânge, care vine la ficat și sunt oxidate acolo înainte de acetil-Cola. Acetilcoa cu o lipsă de biserică nu poate fi inclusă în CTC. Prin urmare, se acumulează și intră în căi alternative: sinteza corpurilor cetonice (acetoxus, acid β-hidroxime-acid) și colesterol.

În mod normal, corpurile cetone sunt sursa de energie pentru țesături aerobe, se transformă în acetilco, care este oxidată în CTC. Deoarece CTC este blocat de o lipsă de forfecare, corpurile cetonice se acumulează în sânge și provoacă ketonemia. . Ketonemia agravează deficiența de insulină, suprimarea activității secretoare reziduale a celulelor β. Când Ketonemia depășește pragul renal al concentrației (peste 20 mg / dl, uneori până la 100 mg / dl) apare ketonuria. Ketonuria. - Prezența corpurilor cetonice în urină.

În țesuturi, acidul acetoxus este parțial decarboxilat la acetonă, a cărei miros de la pacienții cu diabet zaharat și este chiar simțită.

Lipoproteinele de sânge furnizează substraturi pentru lipogeneză în țesuturi. Deficitul de insulină Blocuri lipogeneza în țesutul adipos inhibă lipoproteinalizarea în recipiente, aceasta împiedică scindarea lipoproteinei din sânge (în principal LPONP), ca urmare, acumulează, cauzând, provocând hiperlipoproteinemie.

Modificări ale schimbului de proteine

Deficiența energetică, dezavantajul insulinei și a excesului de glucagon duce la o scădere a ratei de sinteză a proteinelor în organism și să-și îmbunătățească dezintegrarea, ceea ce crește concentrația de aminoacizi din sânge. Aminoacizii se înscriu în ficat și deamine la acizii din cetok. Ketocislotes sunt incluse în Glukegenesis, care îmbunătățește hiperglicemia. Din amoniac, ureea este sintetizată în mod activ. Îmbunătățirea în sângele amoniacului, ureei, aminoacizilor cauzează azotemia. - o creștere a concentrației de azot din sânge. Azotemia duce la K. azot - o creștere a concentrației de azot în urină. Se dezvoltă un echilibru negativ de azot. Proteinele de catabolizare conduc la miodatrofia și imunodeficiența secundară.

Modificări în schimbul de apă

Deoarece capacitățile renale sunt limitate, concentrații ridicate de glucoză, corpuri cetonă și uree nu au timp la reabsorb din urina primară. Ele creează o presiune osmotică ridicată în urina primară, ceea ce previne reabsorbția apei în sânge și formarea de urină secundară. Acești pacienți se dezvoltă poluria. Selectarea urinei crește la 3-4 litri pe zi (în unele cazuri de până la 8-9 litri). Pierderea apei cauzează o sete constantă sau Polydipsy. . Fără băutură frecventă, poliuria poate duce la deshidrata nia. organism. Pierderea cu glucoză urină agravează deficiența energetică, poate crește pofta de mâncare și polifagia. . Cu urină primară din organism, unele componente minerale utile pleacă, ceea ce duce la o încălcare a metabolismului mineral.

Concentrațiile ridicate de glucoză, corpurile cetonice și uree creează o presiune osmotică semnificativă în plasma din sânge, ceea ce contribuie deshidratare țesături. În plus față de apă, țesătura pierde electroliții, în principal ioni K +. , Na +, C1 -, NSO3 -.

Schimbarea schimbului de gaze tisulare

Deshidratarea totală a corpului cauzată de polurium și deshidratarea țesuturilor duce la o scădere a circulației sanguine periferice, o scădere a fluxului sanguin cerebral și renal și a hipoxiei. Motivul pentru hipoxie este, de asemenea, glicozilarea HB în HB A 1 C, care nu tolerează 2 la țesuturi. Hipoxia duce la deficiența energetică și la acumularea în organism laktata. .

Modificări ale echilibrului acid

Acumularea de corpuri de cetonă, lactat și pierderea valențelor alcaline cu urină reduce rezervorul tampon de sânge și cauze acidoză .

Simptome de tip de tip I

Simptome generale (sete, poluria, mâncărime pielii, tendința la infecții) sunt exprimate. Slăbiciune totală, pierdere în greutate, dezacord, somnolență. Obezitatea este absentă. Apetitul ridicat cu cetoacidoză este înlocuit de anorexie. Se dezvoltă rapid, înclinat la dezvoltarea comăi cetoacidotice.

DIABET Tipul II.

Tipul II de tip II este un grup de încălcări eterogene ale metabolismului carbohidrat. Tipul II Tip II nu este dependent de insulină, care nu este înclinat spre comă cetoacidotică, nu are anticorpi la celulele β, nu naturale autoimună, nu are legătură cu anumite fenotipuri HLA. Obezitatea de 80%. Ponderea conturilor SD de tip II reprezintă aproximativ 85-90% din toate cazurile SD, ea lovește oamenii, de regulă, peste 40 de ani și se caracterizează printr-o frecvență înaltă a formelor de familie (riscul de CD de tip II pentru Cele mai apropiate rude ale pacientului ajunge la 50%, în timp ce cu tipul i SM nu depășește 10%). SD II TYPE AMAZES În principal rezidenți ai țărilor dezvoltate, în special a cetățenilor.

Baza tipului de tip II este o varietate de motive. Tipul SD II se dezvoltă cu:

· Defectele genetice ale receptorilor de insulină, scad în sensibilitatea la insulină;

· Sinteza insulinei defectuoase cu activitate biologică scăzută (mutația genei insulinei: în poziția 24 V-lanțuri în loc de un coafor prezent);

· Întreruperea transformării dovezilor în insulină;

· Încălcarea secreției de insulină;

· Deteriorarea insulinei și receptorii săi cu anticorpi;

· Creșterea catabolismului instant;

· Acțiunile hormonilor contrainiere (creați hipriensulamii, care cauzează rezistență la insulină);

· Încălcarea mecanismului B de Mecanism sensibil la glucoză (mutațiile genei glucocinate) etc.

Principalul factor provocator al SD de tip II este obezitatea.

Etape de tip de tip II

1. Etapa predispoziției genetice . Există markeri genetici, fără încălcări ale schimbului de carbohidrați. Poate dura toată viața;

2. Etapa de diabet latent . Hiperglicemie cu mostre de sarcină. Încasări fără simptome clinice ale SD;

3. Diabet explicit . Hiperglicemia pe stomacul gol. Apar simptome clinice.

SMD SD II SYDS

Simptome generale (setea, poluria, mâncărimi, tendința la infecții) sunt exprimate moderat sau absent. Adesea obezitate (la 80-90% dintre pacienți).

Metabolismul se schimbă cu tipul II II

Deficiența relativă a insulinei provoacă tulburări metabolice similare celor care apar la o deficiență absolută a insulinei, dar aceste încălcări sunt mai puțin pronunțate, iar la 50% dintre pacienții cu obezitate și moderat hiperglycemie SD II de la toate venituri asimptomatice.

Spre deosebire de deficiența absolută a insulinei, cu o deficiență de insulină relativă, efectul insulinei rămâne pe un țesut de grăsime având un conținut ridicat de receptori la insulină. Insulina în țesutul adipos stimulează lipogeneza, blochează lipoliza și randamentul acizilor grași în sânge, astfel încât, atunci când tip II nu este observat cetoacidoza, masa organismului nu scade, iar opusul dezvoltă obezitate. Astfel, obezitatea, pe de o parte, cel mai important factor de risc și, pe de altă parte, este una dintre manifestările timpurii ale tipului de tip II.

Deoarece sinteza insulinei nu este de obicei ruptă, un nivel ridicat de glucoză în sânge stimulează secreția de insulină din celulele β, cauzând hiperinsulamie. . Concentrația de insulină ridicată determină inactivarea și distrugerea receptorilor de insulină, ceea ce reduce toleranța țesutului la glucoză. Insulina nu mai poate normaliza glicemia, apare rezistenta la insulina . În același timp, nivelul ridicat de glucoză din sânge reduce sensibilitatea celulelor β la glucoză, ca rezultat, sau nici o primă fază a secreției de insulină este lărgiți.

La tip II (80%), hipertensiunea arterială (50%), hiperlipidemia (50%), ateroscleroza, neuropatia (15%) și neuropatia diabetică (5%) sunt observate.

Complicații ale SD.

Complicații acute ale diabetului zaharat. Mecanisme pentru dezvoltarea comene diabetice

Complicațiile acute sunt specifice tipului SD I și II.

Deshidratarea țesuturilor cerebrale în primul rând, precum și tulburările metabolice în țesutul nervos poate duce la dezvoltarea complicațiilor acute sub formă de stări de comătoză. Comă Aceasta este o afecțiune extrem de dificilă caracterizată de opunerea profundă a sistemului nervos central, pierderea rezistentă a conștiinței, pierderea reacțiilor la stimulii externi ai oricărei intensități. Stările comenta la SD se pot manifesta în trei forme: cetoacidotice, hiperosmolare și lactoacidotice.

Cetoacidototic coma. Se întâmplă la tipul I SD, când concentrația de corpuri de cetonă devine peste 100 mg / dl (până la 400-500 mg / dl).

Hyperketonemia conduce la:

1) Acidoza, care blochează activitatea celor mai multe enzime, în primul respirator, care determină hipoxia și sinteza ATP redusă.

2) Hiperosmolarity, care duce la deshidratarea țesuturilor și la eolibriul de electroliți de apă afectată, cu pierderea de ioni de potasiu, sodiu, fosfor, magneziu, calciu, bicarbonați.

Aceasta este la o anumită severitate și cauzează o stare de comăție cu o scădere a tensiunii arteriale și dezvoltarea insuficienței renale acute.

Hipocalimia emergentă duce la hipotensiunea mușchilor netedă și crossică, o scădere a tonului vaselor, scăderea tensiunii arteriale, aritmia cardiacă, hipotensiunea mușchilor respiratori cu dezvoltarea insuficienței respiratorii acute; Hipoxia primară se dezvoltă cu un parist al stomacului și cu dezvoltarea obstrucției intestinale. În cauza totală a mortalității, este nevoie de 2-4%.

Hiperosmolar coma. Este caracteristică de tip II SD, se observă la hiperglicemie ridicată. În cea mai mare hiperglicemie datorită afectării concomitente a funcției renale, provoacă stres, rănire, deshidratare ascuțită a corpului (vărsături, diaree, arsuri, pierderea de sânge etc.). Coma hiperosmolară se dezvoltă încet, timp de câteva zile cu neajutorare umană (băutură necommisă), când conținutul de glucoză atinge 30-50 mmol / l.

Hiperglicemia. Contribuie la Poluria, creează stare hiperosmotică ce cauzează deshidratare Țesuturile care duc la o încălcare a echilibrului de apă-electroliți.

Dehidrotificarea ascuțită a corpului cu vărsături, dialches, pierdere de sânge pe fondul poluriei și lipsa de băutură duce la hipovolemia. . Hipovolemia. determină o scădere a tensiunii arteriale, îngroșarea sângelui, o creștere a vâscozității și capacității sale de a thromborage. . Încălcarea hemodinamică duce la ischemie Țesături, dezvoltarea hipoxiei, acumularea de lactat și deficiență energetică. Izchemia de rinichi duce la dezvoltarea insuficienței renale acute - anuria. . Anuria duce la acumularea în sângele azotului rezidual (amoniac, uree, aminoacizi), apare hiperanmia. . Hipovolemia prin aldosteron reduce excreția cu NaCI de urină, care cauzează hipernatremie și hipercloremie . Hiperania, hipernatremia și hipercloremia sporesc starea hiperosotică și întreruperea echilibrului de apă-electroliți.

Echilibrul energetic și equilibriumul de apă defectă a apelor afectate împiedică formarea neuronilor potențiali asupra membranei și efectuarea impulsurilor nervoase în CNS, ceea ce duce la dezvoltarea comăi. Mortalitatea pentru coma hiperglicemică 50%.

Coma lactoacidotică Caracteristică pentru tipul SD II, apare atunci când acumularea lactatului . În prezența acidului lactic, sensibilitatea adrenoreceptorii la catecholamams este foarte redusă, se dezvoltă șoc ireversibil. Apare coagulopatia metabolică, manifestată prin Sindromul DVS, tromboza periferică, tromboembolismul (infarct miocardic, accident vascular cerebral).

Acidoza în timpul unui exces de corpuri de cetonă și lactat face dificilă întoarcerea oxigenului HB în țesut (hipoxie), blochează activitatea celor mai multe enzime, suprimă în primul rând sinteza ATP, transportul activ și crearea de gradienți membranei, care în Țesutul nervos deprimă impulsurile nervoase și provoacă pe oricine.

Complicații târzii ale diabetului

Complicațiile târzii ale CD-urilor sunt nespecifice (apar la diferite tipuri de SD), acestea includ:

1. macroniopatie (ateroscleroza arterelor mari);

2. nefropatia;

3. retinopatie;

4. Neuropatie;

5. Sindromul piciorului diabetic.

Principalul motiv pentru complicațiile târzii ale diabetului zaharat este hiperglicemia, hiperlipidemia și hipercolesterolemia. Acestea conduc la deteriorarea vaselor de sânge și la funcțiile afectate de diferite organe și țesuturi prin glicozilarea proteinelor, formării sorbitolului și activării de ateroscleroză.

1. Nefolosit. glicozia. viaţă belkov. . Glucoza interacționează cu grupările amino libere de proteine \u200b\u200bcu formarea bazelor de spargere, în timp ce proteinele își schimbă conformațiile și funcțiile. Gradul de glicozilare a proteinelor depinde de viteza actualizării lor și de concentrația de glucoză.

În glicozilarea proteinelor lentilelor de cristaline, formează agregate multi-moleculare, creșterea capacității de refracție a obiectivului. Transparența de cristal scade, odată cu odată, sau cataractă .

În glicozilarea proteinelor (proteoglicani, colagen, glicoproteine), membranele bazale sunt încălcate prin schimbul lor, raportul și organizarea structurală, există îngroșarea membranelor bazale și a dezvoltării angiopatie .

Macroniopatie Se manifestă în leziuni ale vaselor mari și mijlocii ale inimii, a creierului, a extremităților inferioare. Proteinele glicozilate ale membranelor bazale și matricea intercelulară (colagen și elastină) reduc elasticitatea arterelor. Glicozilarea în combinație cu LP hiperlipidemid glicozilat și hipercolesterolemie este cauza activării aterosclerozei.

Microangiopatie - rezultatul deteriorării capilarelor și a vaselor mici. Se manifestă sub forma nefro-, neuro- și retinopatie.

Nefropatia Se dezvoltă aproximativ o treime dintre pacienții cu diabet zaharat. Semnul etapelor timpurii ale nefropatiei este microalbuminuria (în 30-300 mg / zi), care este dezvoltată în continuare la un sindrom neflastic clasic caracterizat prin proteinurie ridicată, hipoalbumină și edem.

Retinopathy. Cea mai gravă complicație a diabetului zaharat și cea mai frecventă cauză a orbirii se dezvoltă în 60-80% dintre pacienții cu diabet zaharat. În stadiile incipiente, se dezvoltă retinopatia bazală, care se manifestă în hemoragii din retină, extinderea vaselor retiniene, edem. Dacă modificările nu afectează petele galbene, pierderea vederii nu are de obicei. În viitor, se poate dezvolta retinopatia proliferativă, manifestată în neoplarea vaselor retiniene și a corpului vitros. Frietatea și permeabilitatea ridicată a navelor nou formate determină hemoragiile frecvente în retină sau corpul vitros. Pe site-ul trombului dezvoltă fibroză, ceea ce duce la detașarea retinei și la pierderea vederii.

2. Transformarea glucozei B. sorbitol. . Cu hiperglicemie, acest proces este accelerat. Reacția este catalizată de aldoxoreductază. Sorbitolul nu este utilizat în celulă, iar viteza difuziei sale din celule este mică. În hiperglicemia, sorbitolul se acumulează în retina și lentila ochilor, celulele de glomesk renale, celulele Schwann, în endoteliu. Sorbitol în concentrații mari toxice față de celule, aceasta duce la o creștere a presiunii osmotice, umflarea celulelor și edemul țesutului. Odată cu acumularea de sorbitol în lentilă duce la umflarea și afectarea structurii ordonate a cristalinelor, ca rezultat, obiectivul purre.

Diagnosticarea diabetului

Diagnosticul diabetului zaharat bazat pe simptome clasice ale diabetului zaharat - polizium, polidipsie, polifagie, senzații de uscare în gură.

Semnele biochimice ale SD sunt:

Nivelul de glucoză pe stomacul gol în sânge capilar este mai mare de 6,1 mmol / l;

Nivelul de peptidă C pe un stomac gol este mai mic de 0,4 mmol / l - un semn de tip I SD.

Testați cu glucagon. Un stomac gol este determinat prin concentrația de c-peptidă (în mod normal\u003e 0,6 mmol / L), apoi se administrează 1 mg de glucagon intravenos, după 6 minute concentrația de peptidă C este determinată (în mod normal\u003e 1,1 mmol / l).

Prezența glucozuriei (este determinată să controleze tratamentul);

Testul glucoseleterant (GTT) este realizat în absența simptomelor clinice SD, atunci când concentrația de glucoză a sângelui este pe un stomac gol corespunde normei. Sign SD - Nivelul de glucoză din plasma sanguină este mai mare de 11,1 mmol / L2H după sarcina de zahăr;

Pentru a estima compensarea CD-ului, determinați:

În mod normal, nivelul hemoglobinei glicozilați NBA 1C nu este mai mare de 6% din conținutul total de HB, cu un SD NBA compensat SD NBA 1C< 8,5%;

Albuminuria. În mod normal, albumina în urină< 30 мг/сут. При сахарном диабете до 300 мг/сут.

Deoarece SD-ul de tip II se dezvoltă semnificativ mai lent, simptomele clinice clasice, hiperglicemia și deficitul de insulină sunt diagnosticate mai târziu, adesea în combinație cu simptome de complicații târzii de diabet.

Tratamentul diabetului

Tratamentul diabetului zaharat depinde de tipul (I sau II), este complex și include o dietă, utilizarea remedierii zahărului, a insulinuirii, precum și prevenirea și tratamentul complicațiilor.

Sugarpports sunt împărțite în două grupe principale: derivați ai sulfonilureei și biguenides.

Pregătiri sulfonilmochina. Blocați -Channels K + sensibil la ATP, care mărește concentrația intracelulară de K + și duce la depolarizarea membranei. Depolarizarea membranei accelerează transportul de ioni de calciu în celulă, ca rezultat al căruia se stimulează secreția de insulină.

Biguanids. Creșteți cantitatea de purtători de glucoză glucoză-4 de pe suprafața membranelor țesutului celular și a celulelor musculare.

Insulinoterapie Este obligatoriu pentru tipul I (1-4 injecție pe zi), cu II II din insulină, sunt uneori prescrise pentru un control mai bun al SD, precum și în dezvoltarea după 10-15 ani, eșecul secundar absolut de insulină.

Pentru metode promițătoare pentru tratamentul diabetului zaharat, sunt: \u200b\u200btransplantul de insule pancreatice sau celulele β izolate, transplantul de celule reconstruite genetic, precum și stimularea regenerării insulelor pancreatice.

Cu diabet zaharat ambele tipuri, dieterapia este esențială. Se recomandă o dietă bine echilibrată: fracțiunea de carbohidrați ar trebui să aibă 50-60% din caloricitatea generală a scrierii (excepția ar trebui să fie ușor dispersată carbohidrați, bere, băuturi alcoolice, siropuri, prăjituri etc.); Ponderea proteinelor este de 15-20%; Toate grăsimile - nu mai mult de 25-30%. Alimentele trebuie administrate de 5-6 ori în timpul zilei.

Literatură:

I.I. Grandfall., G.A. Melnichenko, V.V. Fadeev. Endocrinologie. Moscova.: "Medicina". 2000.

Aproba

Cap cafenea. Prof., D.M.

Meschaninov v.N.

_____'_____________ 2005.

Curs 7 subiect: Digestia și absorbția carbohidraților. Schimbul de glicogen

Facultăți: medicale și profilactice, medicale și profilactice, pediatrice. 2 curs.

Carbohidrați - Substanțele cu o formulă generală C (H20) N, sunt raportate pe baza presupunerii că acestea conțin 2 componente - conducte de carbon (secolul al XIX-lea). Prin numărul de monomeri, toți carbohidrații sunt împărțiți în: mono-, di-, oligo și polizaharide.

Funcțiile carbohidraților

Monosahara. Efectuați energie (ATP) și plastic (participați la funcția de mono-, di-, oligo, polizaharide, aminoacizi, lipide, nucleotide). Sunt fragmente de glicolipid (cerebroide). Derivații de glucoză, glucuronidele, participă la detoxifierea xenobioticelor și inactivarea substanțelor de origine endogenă.

Disacharide Efectuați o funcție nutrițională (lactoză lapte).

Oligosaccharica. Sunt fragmente de glicoproteine \u200b\u200b(enzime, proteine-transportatori, receptori de proteine, hormoni), glicolipide (glozatori, gangliozide).

Polizaharide Efectuați o funcție de stocare (glicogen) și structurală (GAG), participă la proliferarea și diferențierea celulelor.

Carbohidrați, norme și principii de normalizare a nevoilor lor zilnice de alimente. Rol biologic.

În alimentele unei persoane conțin în principal polizaharide - amidon, celuloză (plante), în cantitate mai mică - glicogen (animale). Sursa de zaharoză este plantele, în special durerile de zahăr, trestia de zahăr. Stabilitatea vine cu lapte de mamifer (lapte de vacă la 5% lactoză, la lapte de sex feminin - până la 8%). Fructe, miere, sucurile conțin o cantitate mică de glucoză și fructoză. Maltozat în malț, bere.

Digerarea carbohidraților

Digestie acesta este procesul de hidroliză a substanțelor la formele lor asimilate. Digestia se întâmplă: 1). Intracelulară (în lizozomi); 2). Extracelulară (în tractul gastrointestinal): a). Mare (îndepărtat); b). (Contact).

Digestând carbohidrați în cavitatea orală(bandă)

Digestia carbohidraților în stomac(bandă)

Digestia carbohidraților în intestinul subțire(Cinstit și trick)

Tregalaza. Complexul glicozidazei, hidrolizează legăturile a-1,1-glicosida între glucoze în ciuperci Tregalozé - dezavantaje.

Digestia carbohidraților se termină cu formarea monozaharidelor - în principal glucoză, fructoza și galactoza sunt formate, chiar mai puțin - manoză, xiloză și arabinoză.

Aspirație de carbohidrați

Întreruperea digestiei și aspirarea carbohidraților

Digestia insuficientă și absorbția produselor digerate sunt numite malabsorbție . Baza malabsorbției carbohidraților poate fi cauzele a două tipuri:

Tulburările de digestie dobândite pot fi observate în bolile intestinale, cum ar fi gastrita, colita, enterita, după operațiunile de pe tractul gastro-intestinal.

2). Încălcarea absorbției monozaharidelor în intestin.

Transportul glucozei din sânge în celule

GLUT-1 - în principal în creier, placentă, rinichi, un intestin al grăsimilor;

GLUT-2 este în principal în ficat, rinichi, celule β ale pancreasului, enterocitele, sunt în celulele roșii din sânge. Are un km înalt;

GLUT-3 - în multe țesuturi, inclusiv creierul, placenta, rinichii. Are mare decât glicul 1, afinitate pentru glucoză;

GLUT-4 - Dependent de insulină, în mușchi (scheletici, cardiac), țesut adipos;

GLUT-5 - Mulți în celulele intestinului subțire, este un purtător de fructoză.

Sunt cunoscute diverse încălcări în lucrarea de glocuri. Defectul ereditar al acestor proteine \u200b\u200bpoate sta la baza diabetului dependent de insulină.

Metabolismul monozaharidelor într-o cușcă

Fosforilarea și deforarea monozaharidelor

În celulele glucoză și alte monozaharide utilizând ATP fosfornane la esterii fosforici: glucoză + ATP → glucoză-6f + ADP. Pentru hexoză, această reacție ireversibilă catalizează enzima hexokinazei, care are izoforme: în mușchii - hexokinaza II, în celulele de ficat, rinichi și β ale pancreasului - hexokinazei IV (glucocinat), în celulele țesuturilor tumorale - Hexokinaza III . Fosforilarea monozaharidelor conduce la formarea compușilor reactivi (reacție de activare), care nu sunt capabili să părăsească cușca deoarece Nu există proteine \u200b\u200bde transportatori relevante. Fosforilarea reduce cantitatea de glucoză liberă în citoplasmă, care facilitează difuzia acestuia din sânge în celule.

Hexokinaz. II. fosforilați d-glucoză și la o viteză mai mică, alte hexoze. Posedând afinitate ridicată la glucoză (km<0,1 ммоль/л), гексокиназаIIобеспечивает поступление глюкозы в ткани даже при низкой концентрации глюкозы в крови. Так как гексокиназаIIингибируется глюкозо-6-ф (и АТФ/АДФ), глюкоза поступает в клетку только по мере необходимости.

Glucocinat (Hexokinaza IV) are o afinitate scăzută de glucoză (km-10 mmol / l), activă în ficat (și rinichi) cu o creștere a concentrației de glucoză (în timpul digestiei). Glucocinatul nu este inhibat de glucoză-6-fosfat, care permite ficatului fără restricții pentru a îndepărta excesul de glucoză din sânge.

Metabolismul glucozei-6-fosfat

Nevoia de organism adult de carbohidrați este de 350-400 g pe zi, în timp ce celuloza și alte fibre nutritive ar trebui să fie de cel puțin 30-40.

Alimentele sunt în principal amidon primite, glicogen, celuloză, zaharoză, lactoză, maltoză, glucoză și fructoză, riboză.

Digestia carbohidraților în tractul gastrointestinal

Cavitatea bucală

Enzima α-amilază conținând calciu intră în saliva aici. Optimul de pH-ul său este de 7,1-7,2, activat de ionii CI. Fiind endoamylase.Se împarte la întâmplare legăturile interne a1,4-glicozide și nu afectează alte tipuri de conexiuni.

În cavitatea orală, amidonul și glicogenul sunt capabili să împărtășească a-amilaza la dextrină și maltoză. Disacharidele nu sunt hidrolizate.

Stomac

Datorită pH-ului scăzut al amilazei, este inactivat, deși o perioadă de spălare a carbohidraților continuă în interiorul bucăturii de alimente.

Intestines.

În cavitatea intestinului subțire, există a-amilază pancreatică articulară, rugarea legăturilor interne de α1,4, izomaltaza, izbucnirea legăturilor de izomaltoză, oligo-α1,6-glucozidazăacționând pe punctele de ramură ale amidonului și glicogenului.

În plus față de costisitoare, există, de asemenea, o digestie de interconectare care se desfășoară:

saheraza-izomaltasis. Complex (titlu de lucru sakaraza.) - în intestinul curent, hidrolizii a1,2-, a1,4-, a1,6-glicozida, scindau zaharoză, maltoză, maltotrioză, izomaltoză,
complexul de glicoamilă este situat în secțiunile inferioare ale intestinului subțire, sparge cravata a1,4-glicosida și scindează rămășițele terminale ale glucozei în oligozaharide de la capătul reducător,
Complexul β-glicosida (numele de lucru lactase) - Hidrolizarea legăturilor β1,4-glicozide între galactoză și glucoză (lactoză). La copii, activitatea lactazei este foarte mare înainte de naștere și rămâne la un nivel ridicat la 5-7 ani, după care scade.

Rolul celulozei în digestie

Celuloza de enzimele omului nu este digerată, deoarece Enzimele asociate nu sunt formate. Dar în intestinul gros sub acțiune enzime microflora Unele dintre ele pot fi hidrolizate cu formarea de celobiosome și glucoză. Glucoza este parțial utilizată în microflora în sine și este oxidată la acizi organici (ulei, lapte), care stimulează peristalții intestinale. O mică bucată de glucoză poate fi absorbită în sânge.