Цитаты из книги «Биохимия в практике спорта»

Большинство стадий глюконеогенеза представляют собой обратимые реакции, осуществляющие гликолиз. Только три реакции гликолиза необратимы, поэтому в процессе глюконеогенеза на трех этапах используются другие ферменты. Важным моментом в регуляции глюконеогенеза является реакция, катализируемая фруктозо-1,6-бисфосфатазой – ферментом, который ингибируется АМФ. Противоположное действие АМФ оказывает на фосфофруктокиназу, т. е. для этого фермента он является аллостерическим активатором. При низкой концентрации АМФ и высоком уровне АТФ происходит стимуляция глюконеогенеза. Напротив, когда величина отношения АТФ/АМФ низка, в клетке наблюдается расщепление глюкозы.

нию с образованием в конечном счете СО2 и Н2О. Полное окисление ацетил-КоА происходит в цикле трикарбоновых кислот (цикл Кребса, цикл лимонной кислоты). Этот процесс, так же как и окислительное декарбоксилирование пирувата, происходит в митохондриях клеток. 6. Глюконеогенез, или образование углеводов из неуглеводных продуктов: пировиноградной и молочной кислот, глицерина, аминокислот и ряда других соединений. Такими продуктами, или метаболитами, являются в первую очередь молочная и пировиноградная кислоты, так называемые гликогенные аминокислоты, глицерол и ряд других соединений. Предшественниками в глюконеогенезе могут быть пируват или любое соединение, превращающееся в процессе катаболизма в пируват, или один из промежуточных продуктов цикла трикарбоновых кислот. Наиболее интенсивно глюконеогенез протекает в клетках печени и корковом веществе почек.

шихся в клетке. 4. Взаимопревращение гексоз. 5. Аэробный метаболизм пирувата. Этот процесс выходит за рамки углеводного обмена, однако может рассматриваться как завершающая его стадия: окисление продукта гликолиза – пирувата. Клетки, недостаточно снабжаемые кислородом, могут частично или полностью существовать за счет энергии гликолиза. Однако подавляющее большинство клеток в норме находятся в аэробных условиях и свое органическое «топливо» окисляют полностью до СО2 и Н2О. В этих условиях пируват, образовавшийся при расщеплении глюкозы, не восстанавливается до лактата, а постепенно окисляется до СО2 и Н2О в аэробной стадии катаболизма. При этом первоначально происходит окислительное декарбоксилирование пирувата в матриксе митохондрий с образованием ацетил-КоА, который подвергается дальнейшему окисле

Н+ ⇄ кислота молочная + НАД Биологическое значение гликолиза прежде всего заключается в образовании богатых энергией фосфорных соединений. Известно, что прирост свободной энергии при расщеплении одной молекулы глюкозы до двух молекул молочной кислоты составляет около 50 ккал/моль: Глюкоза (С6Н12О6) → Молочная кислота (2С3Н6О3) + 50 ккал Из этого количества энергии около 30 ккал рассеивается в виде тепла, а 20 ккал накапливается в форме богатых энергией фосфатных связей АТФ. В целом в процессе гликолиза образуются 2 молекулы АТФ. Изображается в виде следующего уравнения: Глюкоза + 2АДФ + 2Н3РО4 → 2лактата + 2АТФ + 2Н2О Пентозофосфатный путь окисления углеводов. Расхождение путей окисления углеводов – классического (цикл трикарбоновых кислот Кребса) и пентозофосфатного – начинается со стадии образования гексозомонофосфата. Активность пентозофосфатного цикла относительно высока в печени, надпочечниках. Значение этого пути в обмене веществ велико. Он поставляет восстановленный никотинаденилдифосфат Н+ (НАДФН), необходимый для биосинтеза жирных кислот, холестерина и т. д. За счет пентозофосфатного цикла примерно на 50 % покрывается потребность организма в НАДФН. Вторая функция пентозофосфатного цикла заключается в том, что он поставляет пентозофосфаты для синтеза нуклеиновых кислот и многих коферментов. При ряде патологических состояний удельный вес пентозофосфатного пути окисления глюкозы возрастает. Есть основание считать, что пентозофосфатный путь и гликолиз, протекающие в цитозоле, взаимосвязаны и способны переключаться друг на друга в зависимости от соотношения концентраций промежуточных продуктов, образовав

Н+ ⇄ кислота молочная + НАД Биологическое значение гликолиза прежде всего заключается в образовании богатых энергией фосфорных соединений. Известно, что прирост свободной энергии при расщеплении одной молекулы глюкозы до двух молекул молочной кислоты составляет около 50 ккал/моль: Глюкоза (С6Н12О6) → Молочная кислота (2С3Н6О3) + 50 ккал Из этого количества энергии около 30 ккал рассеивается в виде тепла, а 20 ккал накапливается в форме богатых энергией фосфатных связей АТФ. В целом в процессе гликолиза образуются 2 молекулы АТФ. Изображается в виде следующего уравнения: Глюкоза + 2АДФ + 2Н3РО4 → 2лактата + 2АТФ + 2Н2О Пентозофосфатный путь окисления углеводов. Расхождение путей окисления углеводов – классического (цикл трикарбоно

текающий в тканях человека без потребления кислорода. Конечным продуктом гликолиза является молочная кислота. В процессе гликолиза образуется АТФ. С6Н12О6 + 2АДФ + 2Фн = 2СН3СН(ОН)СООН + 2АТФ + 2Н2О. В анаэробных условиях гликолиз – единственный процесс организме, поставляющий энергию. Именно благодаря процессу гликолиза организм человека определенный период времени может осуществлять ряд физиологических функций в условиях недостаточности кислорода. Последовательность реакций анаэробного гликолиза, так же как и их промежуточные продукты, хорошо изучены. Процесс гликолиза катализируется одиннадцатью ферментами. Конечным продуктом гликолиза является молочная кислота, которая образуется в результате восстановления пировиноградной кислоты при участии ЛДГ и НАДН: пировиноградная кислота + НАДН +

и используется для описания распада глюкозы, проходящего как в присутствии кислорода («аэробный гликолиз»), завершается образованием СО2 и Н2О; так и в отсутствие («анаэробный гликолиз»), завершающегося образованием молочной кислоты (лактата). В тканях существует два основных пути распада глюкозы: ‒ анаэробный путь гликолиза и аэробный путь прямого окисления глюкозы; ‒ пентозофосфатный путь (пентозный цикл). Гликолиз – не только главный путь утилизации глюкозы в клетках, но и уникальный путь, поскольку он может использовать кислород, если последний доступен в достаточном количестве (аэробные условия), но может протекать и в отсутствие кислорода (анаэробные условия). Анаэробный гликолиз – сложный ферментативный процесс распада глюкозы, про

Благодаря способности к отложению гликогена (главным образом в печени и мышцах, и в меньшей степени в других органах и тканях) создаются условия для накопления в норме некоторого резерва углеводов. Гликогенолиз (распад гликогена). Процесс анаэробного распада гликогена получил название гликогенолиза. Вовлечение D-глюкозных единиц гликогена в процессе гликолиза происходит при участии двух ферментов – фосфорилазы α и фосфоглюкомутазы. Образовавшийся в результате фосфоглюкомутазной реакции глюкозо-6-фосфат может включаться в процесс гликолиза. После образования глюкозо-6-фосфата дальнейшие пути гликолиза и гликогенолиза полностью совпадают. В процессе гликогенолиза в виде макроэргических соединений накапливаются не две, а три молекулы АТФ (не тратится АТФ на образование глюкозо-6-фосфата). На первый взгляд, энергетическая эф

2. Синтез и распад гликогена в тканях. Гликоген прежде всего накапливается в печени (до 6 % от массы печени) и в скелетных мышцах, где его содержание редко превышает 1 %. В целом же запасы гликогена в скелетных мышцах, ввиду их значительно большей массы, превышают его запасы в печени. Гликоген присутствует в цитозоле в форме гранул. Синтез и распад гликогена в клетке осуществляется разными метаболическими путями. Оба эти процесса (синтез и распад гликогена) регулируют содержание глюкозы в крови и создают резерв глюкозы для интенсивной мышечной работы. При синтезе гликогена глюкоза прежде всего подвергается фосфорилированию при участии фермента гексокиназы, а в печени – и глюкокиназы. Далее глюкозо-6-фосфат под влиянием фермента фосфоглюкомутазы переходит в глюкозо-1-фосфат. Образовавшийся глюкозо-1-фосфат уже непосредственно вовлекается в синтез гликогена.

шаться до 570 ммоль/л. Норма: венозная кровь натощак – 34–103 ммоль/л. В клинической практике повышение содержания пировиноградной кислоты в крови отмечается при паренхиматозных заболеваниях печени, сахарном диабете, сердечной декомпенсации, токсикозах и некоторых других заболеваниях. В спортивной практике повышение содержания пировиноградной кислоты в крови происходит при значительной физической нагрузке. Но при определении уровня интенсивности нагрузки предпочитают использовать показатели молочной кислоты. Биохимия углеводного обмена Метаболизм углеводов в организме человека складывается в основном из следующих процессов. 1. Расщепление в желудочно-кишечном тракте поступающих с пищей полисахаридов и дисахаридов до моносахаридов. Всасывание моносахаридов из кишечника в кровь. Углеводы пищи в результате многочисленных реакций в кишечнике распадаются на составляющие их моносахариды (преимущественно глюкозу, фруктозу и галактозу), которые всасываются кишечной стенкой, а затем попадают в кровь. Скорость всасывания отдельных моносахаридов различна. Глюкоза и галактоза всасываются быстрее, чем другие моносахариды. Свыше 90 % всосавшихся моносахаридов (главным образом глюкозы) через капилляры кишечных ворсинок попадает в кровеносную систему и с током крови через воротную вену доставляется прежде всего в печень. Остальное количество моносахаридов поступает по лимфатическим путям в венозную систему. В печени значительная часть всосавшейся глюкозы превращается в гликоген, который откладывается в печеночных клетках в виде гранул.