Охарактеризуйте отличия углеводного обмена в печени от углеводного обмена в нервной ткани. Напишите реакцию, в которую глюкозо-6-фосфат может вступать только в печени.

Как оформить этот и следующий вопрос я не знаю. Сделать таблицей у меня не вышло, поэтому просто написала особенности углеводного обмена для каждой ткани. Очень советую обсудить с преподавателем до начала работы, если он предлагает вам такую возможность.

I. ПЕЧЕНЬ

· Основная роль печени в углеводном обмене: поддержание постоянного уровня глюкозы в крови. В печени происходят следующие процессы: синтез и распад гликогена, глюконеогенез, гликолиз, ПФП. Все данные процессы осуществляются через глюкозо-6-фосфат:

 

 

· Стоит отметить, что в превращении глюкозы в глюкозо-6 фосфат участвует особая разновидность гексокиназ - глюкокиназа (отличается низким сродством к глюкозе, не ингибируется Г-6-Ф,

 

· В печени очень интенсивно происходит обмен гликогена: при избытке глюкозы в крови, она запасает в виде гликогена, при недостатке - мобилизуется (распад гликогена) из него.

 

· В печени происходит биосинтез глюкозы (из АК, жиров, лактата). Также в глюкозу могут превращаться другие пищевые моносахариды (фруктоза, галактоза).

 

· В печени наиболее интенсивно происходят реакции ПФП. Он является главным источником НАДФН для синтеза жирных кислот, холестерола, стероидных гормонов, микросомального окисления в печени; также является главным источником пентоз для синтеза нуклеотидов,нуклеиновых кислот, коферментов.

II. НЕРВНАЯ ТКАНЬ

· Нервная ткань в качестве энергетического материала использует почти исключительно глюкозу. Запасы гликогена незначительны, поэтому мозг напрямую зависит от поставок глюкозы с кровью.

 

· Кроме того, в нервной ткани увеличено клеточное дыхание. Мозг потребляет очень много кислорода: 20-25% всего кислорода, потребляемого организмом. У детей до 50%.

 

· Преобладают аэробные процессы, в частности - аэробный гликолиз: 85% глюкозы окисляется аэробно (до углекислого газа и воды), 15% - анаэробно (до лактата). Анаэробное окисление – это аварийный механизм.

 

· Превращение глюкозы в глюкозо-6-фосфат (основной механизм вовлечения глюкозы в гликолиз) катализируется гексокиназой, которая обладает высоким сродством к глюкозе. При этом нервная ткань ИНСУЛИННЕЗАВИСИМА (инсулин не проникает через гемато-энцефалический барьер):
она требует поступления глюкозы, даже если в крови мало глюкозы и отсутствует инсулин.

 

· В физиологических условиях роль пентозофосфатного пути окисления глюкозы в мозговой ткани невелика, однако этот путь окисления глюкозы присущ всем клеткам головного мозга. Образующаяся в процессе пентозофосфатного цикла восстановленная форма НАДФ (НАДФН) используется для синтеза жирных кислот,стероидов, нейромедиаторов и др.

III. Реакция:

Точно не уверена, но думаю, имеется в виду эта реакция:

8. Охарактеризуйте отличия углеводного обмена в печени от углеводного обмена в эритроците. Напишите реакцию образования 2,3-дифосфоглицерата, какова роль этого метаболита.

Вообще, как мне кажется, именно это задание можно оформить чисто в виде двух схем (которые имеются в тексте ниже), с пояснениями.

I. ПЕЧЕНЬ

· Основная роль печени в углеводном обмене: поддержание постоянного уровня глюкозы в крови. В печени происходят следующие процессы: синтез и распад гликогена, глюконеогенез, гликолиз, ПФП. Все данные процессы осуществляются через глюкозо-6-фосфат:

 

 

· Стоит отметить, что в превращении глюкозы в глюкозо-6 фосфат участвует особая разновидность гексокиназ - глюкокиназа (отличается низким сродством к глюкозе, не ингибируется Г-6-Ф,

 

· В печени очень интенсивно происходит обмен гликогена: при избытке глюкозы в крови, она запасает в виде гликогена, при недостатке - мобилизуется (распад гликогена) из него.

 

· В печени происходит биосинтез глюкозы (из АК, жиров, лактата). Также в глюкозу могут превращаться другие пищевые моносахариды (фруктоза, галактоза).

 

· В печени наиболее интенсивно происходят реакции ПФП. Он является главным источником НАДФН для синтеза жирных кислот, холестерола, стероидных гормонов, микросомального окисления в печени; также является главным источником пентоз для синтеза нуклеотидов,нуклеиновых кислот, коферментов.

II. Эритроцит

 

· Эритроциты лишены митохондрий, поэтому в качестве энергетического материала они могут использовать только глюкозу (!)

· Около 90% поступающей глюкозы используется в анаэробном гликолизе, а остальные 10% - в пентозофосфатном пути.

· Конечный продукт анаэробного гликолиза лактат выходит в плазму крови и используется в других клетках, прежде всего гепатоцитах. АТФ, образующийся в анаэробном гликолизе, обеспечивает работу Nа⁺, К⁺-АТФ-азы и поддержание самого гликолиза.

· Важная особенность анаэробного гликолиза в эритроцитах по сравнению с другими клетками - присутствие в них фермента бисфосфоглицератмутазы. Бисфосфоглицератмутаза катализирует образование 2,3-бисфосфоглицерата из 1,3-бисфосфоглицерата.

· Глюкоза в эритроцитах используется и в пентозофосфатном пути, окислительный этап которого обеспечивает образование кофермента НАДФ+Н⁺, необходимого для восстановления глутатиона.

 

III. Реакция:

 

Образующийся только в эритроцитах 2,3-бисфосфоглицерат служит важным аллостерическим регулятором связывания кислорода гемоглобином.

 

9. Представьте в виде схемы процессы превращения глюкозы в триацилглицеролы (с учетом компартментализации процесса). Охарактеризуйте физиологическую роль этого процесса.

Я говорила,что ненавижу схемы?
Так вот, в очередной раз - не знаю, что они хотят видеть. Здесь я ферменты и участников оставила...гликолиз не расписывала...но если что прикрепляю после основной схемы (повторюсь, маловероятно что понадобится, но лучше пусть будет).

I. Схема:

 

Компартментализация: цитоплазма клеток.

 

+ гликолиз до ДОАФ

 

II. Физиологическая роль:

В тех случаях, когда углеводы потребляются в количествах, превышающих энергетические потребности организма, излишки калорий запасаются в виде триацилглицеролов в жировой ткани.

 

Накопленный избыток жиров может быть израсходован для получения энергии, например, при голодании.

 

10. Представьте в виде схемы процессы превращения глюкозы в холестерол (с учетом компартментализации процесса). Охарактеризуйте физиологическую роль этого процесса.

Ферменты и участники под вопросом. Их немного, как и в предыдущем задании, потому оставила...но возможно,они не нужны. Ну и тут гликолиз точно расписывать не буду. Даже для перестраховки:D

I. Схема:

Компартментализация: ферменты, катализирующие реакции синтеза холестерола, содержатся в цитоплазме и эндоплазматическом ретикулуме многих клеток (особенно гепатоцитов).

II. Физиологическая роль:

При избыточном поступлении глюкозы в организм она может превращаться в печени в холестерол.

 

Холестерол выполняет много функций: входит в состав всех мембран клеток и влияет на их свойства, служит исходным субстратом в синтезе желчных кислот и стероидных гормонов.

Холестерол в составе ЛПНП связан с риском развития атеросклероза.

 

11. Охарактеризуйте (перечислите, представьте в виде схемы) источники и пути использования холестерола в печени. Напишите реакцию, катализируемую β-гидрокси-β-метил-глутарил-КоА-редуктазой, укажите особую роль этого фермента в обмене холестрола.

I. Схема:

 

 

II. Реакция:

III. Роль фермента: гидроксиметилглутарил-КоА-редуктаза лимитирует скорость биосинтеза холестерина, поэтому при избытке холестерола в пище этот фермент инактивируется и реакция замедляется.

12. Напишите реакцию образования β-гидрокси-β-метил-глутарил-КоА из ацетил-КоА. Укажите пути использования β-гидрокси-β-метил-глутарил-КоА в печени.

 

I. Реакции:

II. Пути использования продукта в печени:

1) участие в дальнейшем обмене кетоновых тел;
2) участие в синтезе холестерола.

 

13. Напишите реакцию образования ацетоацетата из β-гидрокси-β-метил-глутарил-КоА. Напишите реакции утилизации ацетоацетата. Укажите локализацию и физиологическую роль этих процессов.

I. Реакция образования ацетоацетата:

Локализация: печень (митохондрии);

 

II. Реакции утилизации ацетоацетата: