Назовите тип ингибирования активности этих ферментов акарбозой.

1) Переваривание углеводов

α-амилаза:

Крахмал → мальтоз ы

мальтаз А:

мальтозу → 2глюкозы

сахаразА:

сахарозу → глюкоза + фруктоза

лактазА:

лактозу → глюкоза + галактозу

γ-амилазА:

гликоген→ глюкозы

2) Акарбоза ингибирует ферменты (гликозидные гидролазы), необходимые для переваривания углеводов, в частности, ферменты альфа-глюкозидазы в щеточной каемке тонкого кишечника и поджелудочной альфа-амилазы. Поджелудочная альфа-амилаза гидролизует сложные крахмалы в просвете тонкой кишки до олигосахаридов, тогда как мембранно-связанные кишечные альфа-глюкозидазы гидрализуют олигосахариды, трисахариды и дисахариды до глюкозы и других моносахаридов в тонком кишечнике. Ингибирование этих ферментных систем снижает скорость переваривания сложных углеводов. Глюкоза всасывается в меньшем количестве, потому что углеводы не разбиваются на молекулы глюкозы. У больных диабетом, краткосрочным эффектом этих препаратов является снижение текущих уровней глюкозы в крови; долгосрочным эффектом является снижение уровня HbA1c.

3) Конкурентно и обратимо ингибирует панкреатическую альфа-амилазу (гидролизует полисахариды до олигосахаридов) и кишечные мембраносвязанные альфа-глюкозидазы (расщепляют олиго-, три- и дисахариды до глюкозы и других моносахаров) в просвете тонкой кишки. Обратимые ингибиторы связываются с ферментом слабыми нековалентными связями и при определённых условиях легко отделяются от фермента. Обратимые ингибиторы бывают конкурентными и неконкурентными. К конкурентному ингибированию относят обратимое снижение скорости ферментативной реакции, вызванное ингибитором, связывающимся с активным центром фермента и препятствующим образованию фермент-субстратного комплекса.

Задача

У больной обнаружен наследственный дефект глюкозо-6-фосфатазы в печени. Как изменится метаболизм гликогена у этой пациентки? Будет ли происходить в данном случае: синтез гликогена в печени после еды, гликогенолиз и выход глюкозы в кровь в постабсорбтивном периоде?

Алгоритм решения:

1) Напишите схему мобилизации гликогена.

2) Укажите ферменты мобилизации гликогена, отметьте дефектный фермент.

3) Укажите, чем отличается этот процесс в печени от процесса в мышцах.

1 ) и 2)

3) Гликоген печени расщепляется при снижении концентрации глюкозы в крови, прежде всего между приемами пищи. Через 12-18 часов голодания запасы гликогена в печени полностью истощаются. В мышцах количество гликогена снижается обычно только во время физической нагрузки - длительной и/или напряженной. Гликоген здесь используется для обеспечения глюкозой работы самих миоцитов. Таким образом, мышцы, как впрочем и остальные органы, используют гликоген только для собственных нужд.

Мобилизация (распад) гликогена или гликогенолиз активируется при недостатке свободной глюкозы в клетке, а значит и в крови (голодание, мышечная работа). При этом уровень глюкозы крови "целенаправленно" поддерживает только печень, в которой имеется глюкозо-6-фосфатаза, гидролизующая фосфатный эфир глюкозы. Образуемая в гепатоците свободная глюкоза выходит через плазматическую мембрану в кровь.

Задача

Во время экзамена у студента содержание глюкозы в крови оказалось равным 7мМ/л. Объясните причину наблюдаемого изменения содержания глюкозы в крови, если студент позавтракал за 4 часа до экзамена.

Алгоритм решения:

1) Укажите концентрацию глюкозы в крови в норме и назовите гормон, концентрация которого повышается в крови студента в данной ситуации.