Слайд 2Функции углеводов
Обеспечивают значительную часть энергетических потребностей (около 57% суточного калоригенеза)
Являются
составными частями более сложных соединений (нуклеиновых кислот, гликопротеидов, гликолипидов и
др.)
Слайд 3Функции углеводов
служат предшественниками соединений других классов (липиды, заменимые аминокислоты)
выполняют структурообразовательную
функцию, т.е. входят в состав клеточных и межклеточных структур
выполняют специфические
функции
Слайд 4Этапы катаболизма (схема)
Жиры
Полисахариды Белки
Жирные
Глицерин Моносахариды Аминокислоты
кислоты
Пируват
Ацетил-КоА
HS-КоА
CO2 2H
Цикл
Кребса
Дыхательная цепь
H2O
АТФ
АТФ
Оксалоацетат
2оксоглутарат
Слайд 9Разветвленная макромолекула амилопектина
Слайд 17Этапы катаболизма (схема)
Жиры
Полисахариды Белки
Жирные
Глицерин Моносахариды Аминокислоты
кислоты
Пируват
Ацетил-КоА
HS-КоА
CO2 2H
Цикл
Кребса
Дыхательная цепь
H2O
АТФ
АТФ
Оксалоацетат
2оксоглутарат
Слайд 19Активация глюкозы:
O
H
OH
H
OH
ОН
H
H
HO
CH2 - OH
Глюкозa
O
H
OH
H
OH
ОH
H
H
HO
CH2 - O - P
Глюкозо - 6
- фосфат
Гексокиназа
АДФ
АТФ
Слайд 20Обмен гликогена
Глюкоза
Глюкозо-6-фосфат
Глюкозо-1-фосфат
(Глюкоза)n+1
Фосфоглюкомутаза
АТФ
АДФ
Гексокиназа
Глюкозо-6-фосфатаза
H3PO4
Фосфорилаза
H3PO4
УДФ - Глюкоза
УТФ
РР
Гликогенсинтаза
(Глюкоза)n
УДФ
H2O
γ - амилаза
Слайд 22Ход реакций гликолиза
O
H
OH
H
OH
ОН
H
H
HO
CH2 - OH
Глюкозa
O
H
OH
H
OH
ОH
H
H
HO
CH2 - O - P
Глюкозо-6-фосфат
Гексокиназа
АДФ
АТФ
Слайд 23Фосфогексоизомераза
O
H
P - O H2C
CH2OH
OH
OH
H
HO
Фруктозо-6-фосфат
Ход реакций гликолиза
Слайд 24Ход реакций гликолиза
O
H
P - O H2C
CH2O - P
OH
OH
H
HO
Фруктозо–1,6-дифосфат
АДФ
АТФ
Фосфофруктокиназа
Слайд 25Ход реакций гликолиза
CH2O - P
С
С
С
С
O
H
OH
H
OH
HO
H
CH2O - P
Фруктозо -1,6 - дифосфат
Слайд 26Ход реакций гликолиза
CH2O - P
С
СH2OH
O
С
С
H
OH
CH2O - P
ДОАФ
O
H
3 - ФГА
Альдолаза
Триозофосфат-изомераза
Слайд 27Ход реакций гликолиза
С
С
H
OH
CH2O - P
O
H
3 - ФГА
2
+
HO
O
H O
OH
P
С
С
H
OH
CH2O - P
O
~ P
1,3 - диФГК
O
2
2
ФГА-дегидрогеназа
2НАД+
2НАД+Н+
Слайд 28Ход реакций гликолиза
СOOH
С
H
OH
CH2O - P
2АТФ
2АДФ
Глицераткиназа
3 - ФГК
2
Слайд 29Ход реакций гликолиза
СOOH
С
H
O P
CH2OН
2 - ФГК
Фосфоглицератмутаза
2
Слайд 30Ход реакций гликолиза
Енолаза
Н2О
2
СOOH
С
O ~ P
CH2
Фосфоенолпируват
Слайд 31Ход реакций гликолиза
2АТФ
2АДФ
пируваткиназа
СOOH
С
CH2
OH
2
COOH
С
CH3
O
Енолпируват
Пируват
2
Слайд 32Ход реакций гликолиза
COOH
С OH
CH3
H
2
Лактат
Лактатдегидрогеназа
2НАД+Н+
2НАД+
Слайд 33Гликолитическая оксидоредукция
3-ФГА-ДГ
3-ФГА 3-ФГК
НАД+ 2НАД+Н+
лактат пируват
ЛДГ
Слайд 35Значение гликолиза
Гликолиз имеет энергетическое значение
Преимущества гликолиза:
анаэробный процесс
быстрый
универсальный
Слайд 36Значение гликолиза
Недостатки гликолиза:
малоэффективный процесс
продуктом гликолиза
является лактат, накопление которого вызывает метаболический ацидоз
Слайд 37Аэробное окисление глюкозы
гликолиз
ПДГ
Глюкоза 2 пируват
2 НАД+ 2 НАДН+Н+ 2 НАД+ 2 НАДН+Н+
2АТФ (3х2=6) (3х2=6)
ЦТК + ДЦ
2 ацетил-КоА СО2 + Н2О
12 х 2 = 24 АТФ
Слайд 38Аэробное окисление лактата
ЛДГ
ПДГ
Лактат пируват
НАД+ НАДН+Н+ НАД+ НАДН+Н+ (3 АТФ) (3 АТФ)
ЦТК + ДЦ
2 ацетил-КоА СО2 + Н2О
12 АТФ
Слайд 391-й обходной путь ГНГ
СН3 +
+ СО2
СООН
Пируваткарбоксилаза
С О С О
СООН АТФ АДФ СН2
Пируват
СООН
Оксалоацетат
Слайд 401-й обходной путь ГНГ
СООН
- СО2 СН2
ФЕП-карбоксикиназа
С О С О ~ РО3Н2
СН2 ГТФ ГДФ СООН
СООН ФЕП
Оксалоацетат
Слайд 412-й обходной путь ГНГ
O
H
H
P - O H2C
CH2O - P
OH
OH
H
HO
Фруктозо–1,6- дифосфат
O
H
H
P
- O H2C
CH2OН
OH
OH
H
HO
Фруктозо–6-фосфат
- Н3РО4
Фруктозо-1,6-дифосфатаза
Слайд 423-й обходной путь ГНГ
O
H
OH
H
OH
ОH
H
H
HO
CH2 - O - P
Глюкозо-6-фосфат
O
H
OH
H
OH
ОH
H
H
HO
CH2 - OН
Глюкоза
Глюкозо-6-фосфатаза
-
Н3РО4
Слайд 43Глюконеогенез
ЛДГ
ПКЛ
2 Лактат 2 пируват
2НАДН 2НАД+ 2АТФ 2АДФ
ФЕПКК
2 оксалоацетат 2 ФЕП
2ГТФ 2ГДФ
Слайд 44Глюконеогенез
2 2- ФГК
2 3-ФГК
2 1,3-диФГК 2 3-ФГА
3-ФГА ДОАФ
Слайд 45Глюконеогенез
3-ФГА + ДОАФ фр-1,6-дифосфат
фр-1,6-дифосфатаза
фр-6-фосфат
глюкозо-6-фосфатаза
гл-6-фосфат глюкоза
Слайд 46Значение глюконеогенеза
Является важным источником глюкозы в организме
Удаляет
большую часть лактата из клеток и тканей, работающих в анаэробных
условиях, что предохраняет их от метаболического ацидоза
Слайд 47Регуляция глюконеогенеза
Тормозит глюконеогенез этанол.
Слайд 48Глюкозо-лактатный цикл (цикл Кори)
Мышцы
Кровь
Печень
Глюкоза
Глюкоза
Глюкоза
Лактат
Лактат
Лактат
Гликолиз
ГНГ
Слайд 49Пути образования глюкозо-6-фосфата
Глюкозо-6-фосфат
Глюкоза
Гликоген
Фруктоза, галактоза
Лактат, пируват, оксалоацетат и др.
Везде
Печень
Печень
Мышцы
Печень,
кора почек,
тонкий к-к
Слайд 50Пути использования глюкозо-6-фосфата
Глюкозо-6-фосфат
Глюкоза
Гликоген
ПФП
Гликолиз
Везде
Печень
Мышцы
Печень,
кора почек,
тонкий к-к
Слайд 51Реакции окислительной части ПФП
O
H
OH
H
OH
H
H
H
HO
CH2 - O – P
Глюкозо-6-фосфат
O
H
OH
H
H
H
HO
CH2
- O - P
O
6-фосфоглюконолактон
Глюкозо-6-фосфат- дегидрогеназа
НАДФ+
НАДФН+Н+
1)
Слайд 52O
H
OH
H
H
H
HO
CH2 - O - P
O
6-фосфоглюконолактон
HOH
Лактоназа
COOH
С
С
С
С
CH2 - O - P
H
OH
H
OH
H
OH
HO
H
6-фосфоглюконат
Реакции окислительной
части ПФП
2)
Слайд 53COOH
С
С
С
С
CH2 - O - P
H
OH
H
OH
H
OH
H
6-фосфоглюконат
6 – фосфоглюконат -
дегидрогеназа
НАДФ+
НАДФН+Н+
СH2OH
С
С
С
CH2 - O - P
H
OH
H
OH
O
СО2
HO
Рибулозо-5-фосфат
Реакции окислительной части ПФП
3)
Слайд 54Реакции окислительной части ПФП
СH2OH
С
С
С
CH2 - O - P
H
OH
H
OH
O
Рибулозо-5-фосфат
Ксилулозо- 5-фосфат
Рибозо-5- фосфат
4)
Слайд 55Значение пентозофосфатного пути
Амфиболическое – является путем распада углеводов и
одновременно образования веществ, используемых в синтетических реакциях (НАДФН и рибозо-
-5-фосфата)
Слайд 56Значение пентозофосфатного пути
2) Энергетическое - образующиеся метаболиты окислительной части могут
использоваться в гликолизе
3) Синтетическое - связано с использованием рибозо-5-фосфата
и НАДФН
Слайд 57Значение пентозофосфатного пути
Рибозо-5-фосфат
используется в синтезе нуклеотидов, которые необходимы
для образования
коферментов
макроэргов
цАМФ
нуклеиновых кислот
Слайд 58Значение пентозофосфатного пути
НАДФН используется:
-
для восстановительных биосинтезов (для работы редуктаз в синтезе холестерина и
жирных кислот, в образовании дезоксирибозы из рибозы, для восстановления глутатиона)
- в обезвреживании аммиака при восстановительном аминировании
Слайд 59Значение пентозофосфатного пути
для работы гидроксилаз
(синтез КА, серотонина, стероидных
гормонов, желчных кислот, активация витамина Д, синтез коллагена, обезвреживание ксенобиотиков)
в трансгидрогеназной реакции
Слайд 60Пентозофосфатный путь
- способствует прозрачности хрусталика
глаза
- предупреждает гемолиз эритроцитов
- входит в систему защиты от свободных радикалов и активных форм кислорода
Значение ПФП:
Слайд 61Тканевая локализация ПФП
ПФП особенно активен
в тканях эмбриона и плода,
лимфоидной и миелоидной тканях, слизистой тонкого кишечника;
жировой ткани, эндокринных железах (надпочечники, половые), молочных железах (в период лактации), печени, эритроцитах, пульпе зуба, зачатках эмали зуба, при гипертрофии органов
ПФП мало активен в нервной, мышечной и соединительной тканях
Слайд 62 Регуляция пентозофосфатного пути
Ключевые ферменты:
- глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа
- 6-фосфоглюконатдегидрогеназа
- транскетолаза
Слайд 63Регуляция пентозофосфатного пути
Активность ПФП увеличивается:
1) при повышении отношения
НАДФ+/
НАДФН
2) под влиянием инсулина и йодтиронинов
ПФП
ингибируется ГКС
Слайд 64Пути образования глюкозо-6-фосфата
Глюкозо - 6 - фосфат
Глюкоза
Гликоген
Фруктоза, галактоза
Лактат, пируват,
оксалоацетат и др.
Везде
Печень
Печень
Мышцы
Печень,
кора почек,
тонкий к-к
Слайд 65Пути использования глюкозо-6-фосфата
Глюкозо - 6 - фосфат
Глюкоза
Гликоген
ПФП
гликолиз
Везде
Печень
Мышцы
Печень,
кора почек,
тонкий к-к
Слайд 66Глюкоза крови
Нормальная концентрация глюкозы в крови составляет 3,3 -
5,5 ммоль/л.
Постоянство глюкозы обеспечивается двумя противоположно направленными процессами:
1. Поставляющими глюкозу в кровь (переваривание углеводов в ЖКТ, ГНГ, распад гликогена печени);
2. Использующими глюкозу в тканях (гликолиз, синтез гликогена, ПФП, синтез жира).
Слайд 67Глюкоза в моче
При очень высокой концентрации глюкозы в крови (>
9 – 10 ммоль/л), она может быть снижена за счет
выведения ее с мочой
Такое явление называют глюкозурией. В норме концентрация глюкозы в моче составляет 0,2 - 1,2 ммоль/л
Слайд 68Процессы, поставляющие глюкозу в кровь
Переваривание углеводов в ЖКТ
ГНГ
Распад гликогена
печени
Слайд 69Процессы, использующие глюкозу в тканях
Гликолиз
Синтез гликогена
ПФП
Синтез жира
Слайд 70Регуляция глюкозы крови гормонами
Гипогликемический гормон
(инсулин) снижает
глюкозу крови благодаря:
1) увеличению проницаемости клеточных мембран для глюкозы
2) ингибированию процессов, поставляющих глюкозу (ГНГ, распад гликогена печени)
3) активации процессов, использующих глюкозу (гликолиз, синтез гликогена, ПФП, синтез жира)
Слайд 71Регуляция глюкозы крови гормонами
Гипергликемические гормоны (глюкагон, катехоламины, глюкокортикостероиды и соматотропин)
повышают глюкозу крови за счет активации распада гликогена печени и
стимуляции ГНГ
Слайд 72 Причины гипергликемии:
1) алиментарная (пищевая)
2) сахарный
диабет (возникает при недостатке инсулина)
3) патология ЦНС (менингит, энцефалит)
4)
стресс
5) избыток гипергликемических гормонов
6) повреждение островков поджелудочной железы (панкреатит, кровоизлияния)
Невысокая и кратковременная гипергликемия не опасна.
Слайд 73
Длительная гипергликемия приводит
- К истощению запасов
инсулина (что является одной из причин сахарного диабета)
- К потере воды тканями, поступлению ее в кровь, увеличению кровяного давления, увеличению диурез.
Гипергликемия в 50-60 ммоль/л может привести к гиперосмолярной коме.
Слайд 74Длительная гипергликемия
Приводит к неферментативному гликозилированию
белков
плазмы крови
эритроцитов
кровеносных сосудов
почечных канальцев
нейронов
хрусталика
коллагена
Слайд 75Длительная гипергликемия
Гликозилирование изменяет свойства белков и
является причиной тяжелых осложнений:
тканевых гипоксий
склерозирования сосудов
катаракты
почечной недостаточности
нарушения нервной проводимости
снижения срока жизни эритроцитов и т.д.
Слайд 76
Причины гипогликемии:
1) алиментарная (пищевая)
2) усиленное использование глюкозы (при тяжелой мышечной работе)
3) патология ЖКТ (воспалительные процессы)
4) патология печени
5) патология ЦНС
Слайд 77Причины гипогликемии:
6) недостаток гипергликемических гормонов
7) избыток инсулина (опухоль
поджелудочной железы, передозировка инсулина)
Гипогликемия очень опасна, так как приводит
к гипогликемической коме.
Слайд 78Строение гликозаминогликанов:
Состоят из чередующихся ДС звеньев, которые образуют длинные неразветвленные
цепи
Одним из мономеров является гексуроновая кислота (Д-глюкуроновая или L-идуроновая)
Слайд 79Строение гликозаминогликанов:
Вторым мономером являются аминосахара (глюкозамин или галактозамин), обычно N-ацетилированные
Кроме
ГК, все гликозаминогликаны содержат сульфатные группы
Слайд 80Функции гепарина:
Антикоагулянт – препятствует свертыванию крови. Применяется для рассасывания тромбов
при лечении тромбозов
Активирует ЛП-липазу в эндотелии сосудов
Участвует в воспалительных реакциях
Слайд 82Гликопротеины крови
Содержание ГП повышается:
При СД
При воспалениях (ревматизм, туберкулез,
пневмония и т.д.)
При различных пролиферативных процессах, как физиологических (беременность), так
и патологических (опухоли)
Слайд 83Функции ГП:
Ферменты – нуклеазы, пепсин, гиалуронидаза, холинэстераза и др.
Гормоны –
ТТГ, гонадотропные гормоны
Рецепторы для гормонов, вирусов, бактерий
Иммуноглобулины
Белки каскада свертывания крови
– фибриноген, протромбин
Слайд 84Функции ГП:
Групповые вещества крови
Транспортные белки крови – транскортин (транспорт ГКС),
церулоплазмин (транспорт меди), трансферрин (транспорт железа)
Белки – регуляторы роста и
развития клеток
Коллаген и эластин
Слайд 85Роль углеводного компонента гликопротеинов :
1. Обеспечивает процессы узнавания (клетка –
клетка, молекула – молекула). Это важно:
при росте и дифференцировке
клеток
при взаимодействии гормон – рецептор, антиген – антитело
при осуществлении специфического транспорта
Слайд 86Роль углеводного компонента гликопротеинов:
2. Препятствует протеолизу белка, делает
белок более устойчивым к действию протеолитических ферментов
3. Участвует в стабилизации
структуры белка