Fruktozun hücrelere taşınması. Maddelerin hücre zarından taşınması. Biyokimya dersleri
Kan dolaşımından hücreler tarafından glikoz alımı da kolaylaştırılmış difüzyonla gerçekleşir. Bu nedenle, transmembran glikoz akışının hızı yalnızca konsantrasyon gradyanına bağlıdır. İstisnalar, kolaylaştırılmış difüzyonun insülin tarafından düzenlendiği kas ve yağ dokusu hücreleridir.
glikoz taşıyıcıları(GLUT) tüm dokularda bulunur. Birkaç çeşit GLUT vardır ve keşfedildikleri sıraya göre numaralandırılırlar. Açıklanan 5 tip GLUT, benzer bir birincil yapıya ve etki alanı organizasyonuna sahiptir. GLUT-1 beyne sürekli bir glikoz akışı sağlar. GLUT-2, kana glikoz salgılayan organların (karaciğer, böbrekler) hücrelerinde bulunur. Glikozun enterositlerden ve karaciğerden kana geçmesi GLUT-2'nin katılımıyla olur. GLUT-2, glikozun pankreatik β-hücrelerine taşınmasında yer alır. GLUT-3 birçok dokuda bulunur ve glukoz için GLUT-1'den daha fazla afiniteye sahiptir. Ayrıca sinir ve diğer dokuların hücrelerine sürekli bir glikoz kaynağı sağlar. GLUT-4, glikozun kas ve yağ dokusu hücrelerine ana taşıyıcısıdır. GLUT-5 öncelikle hücrelerde bulunur ince bağırsak. İşlevleri iyi bilinmemektedir.
Tüm GLUT türleri hem plazma zarında hem de sitozolik veziküllerde bulunabilir. GLUT-4 (daha az ölçüde GLUT-1) neredeyse tamamen hücrenin sitoplazmasında bulunur. İnsülinin bu tür hücreler üzerindeki etkisi, GLUT içeren veziküllerin plazma zarına hareket etmesine, onunla füzyona ve taşıyıcıların zara dahil olmasına yol açar. Bundan sonra, glikozun bu hücrelere kolaylaştırılmış taşınması mümkündür. Kandaki insülin konsantrasyonundaki bir azalmanın ardından, glikoz taşıyıcıları tekrar sitoplazmaya hareket eder ve hücreye glikoz akışı durur.
Glikoz, insülinden bağımsız olarak GLUT-2'nin katılımıyla karaciğer hücrelerine geçer. İnsülin glikoz taşınmasını etkilememesine rağmen, sindirim sırasında glukokinaz sentezini indükleyerek ve böylece glikoz fosforilasyonunu hızlandırarak dolaylı olarak hepatosit içine glikoz akışını artırır.
Birincil idrardan böbrek tübüllerinin hücrelerine glikoz taşınması, ikincil aktif taşıma ile gerçekleşir. Bu nedenle, birincil idrardaki konsantrasyonu hücrelerdekinden daha az olsa bile, glikoz tübüllerin hücrelerine girebilir. Birincil idrardaki glukozun tamamına yakını (%99) tübüllerin terminal kısmında geri emilir.
Glikoz taşıyıcılarının çalışmasında çeşitli bozukluklar bilinmektedir. Bu proteinlerdeki kalıtsal bir kusur, insülinden bağımsız diyabet.
İş bitimi -
Bu konu şuna aittir:
Biyokimya dersleri
Eğitim kurumu.. Grodno Devlet Tıp Üniversitesi..
Bu konuda ek malzemeye ihtiyacınız varsa veya aradığınızı bulamadıysanız, eser veritabanımızdaki aramayı kullanmanızı öneririz:
Alınan malzeme ile ne yapacağız:
Bu materyalin sizin için yararlı olduğu ortaya çıktıysa, onu sosyal ağlardaki sayfanıza kaydedebilirsiniz:
| cıvıldamak |
Bu bölümdeki tüm konular:
Biyokimya dersleri
Grodno tıp ve pediatri fakülteleri öğrencileri için el kitabı UDC BBK K93
Proteinlerde bulunan değiştirilmiş amino asitler
Amino asit kalıntılarının modifikasyonu, zaten proteinlerin bileşiminde, yani sadece sentezlerinin bitiminden sonra gerçekleştirilir. Kollajen molekülü şunları içerir: 4-g
peptitler
Bir peptit, peptit bağları ile bağlanmış iki veya daha fazla amino asit kalıntısından oluşur. 10'a kadar amino asit içeren peptitlere oligopeptitler denir. sık sık
Proteinlerin yapısal organizasyon seviyeleri
Birincil yapı, polipeptit zincirindeki kesin olarak tanımlanmış bir amino asit lineer dizisidir. Protein birincil yapısını incelemek için stratejik ilkeler
C-terminal amino asitlerinin belirlenmesi için yöntemler
1. Akabori yöntemi. 2. Karboksipeptidaz kullanan yöntem. 3. Sodyum borohidrit kullanan yöntem. Ami ile ilgili genel kalıplar
Şaperonların hücre proteinlerini denatüre edici stresten korumadaki rolü
Yukarıda bahsedildiği gibi, hücresel proteinlerin denatüre edici etkilerden korunmasında yer alan şaperonlar, ısı şoku proteinleri (HSP'ler) olarak anılır ve literatürde genellikle HSP'ler olarak anılır.
Bozulmuş protein katlanması ile ilişkili hastalıklar
Hesaplamalar, polipeptit zincirlerinin teorik olarak olası varyantlarının yalnızca küçük bir kısmının tek bir sabit uzamsal yapıyı alabildiğini göstermiştir. Bu proteinlerin çoğu
Proteinlerin aktif merkezi ve liganda bağlanma seçiciliği
Proteinlerin aktif merkezi, belirli bir boşlukta bir araya gelen amino asit radikallerinin oluşturduğu, genellikle girintisinde bulunan bir protein molekülünün belirli bir bölümüdür.
Enzimatik katalizde metallerin rolü
Enzimatik katalizin uygulanmasında metal iyonlarına eşit derecede önemli bir rol verilir. Elektrofilik katalizde metallerin katılımı. H
Kimyasal reaksiyonlarda enerji değişimleri
Herhangi bir kimyasal reaksiyon, termodinamiğin iki temel yasasına uyarak ilerler: enerjinin korunumu yasası ve entropi yasası. Bu yasalara göre, bir kimyasal sistemin ve çevresinin toplam enerjisi
Aktif bölgenin enzimatik katalizdeki rolü
Araştırma sonucunda, enzim molekülünün, kural olarak, bu enzim tarafından kimyasal dönüşüme uğrayan substrat molekülünden birçok kez daha büyük olduğu gösterildi. VKontakte
kovalent kataliz
Kovalent kataliz, enzimin aktif bölgesinin nükleofilik (negatif yüklü) veya elektrofilik (pozitif yüklü) gruplarının substrat molekülleri tarafından koval oluşumu ile saldırısına dayanır.
geri döndürülemez engelleme
İnhibitör molekül ile enzim arasında kovalent kararlı bağların oluşması durumunda geri dönüşümsüz inhibisyon gözlenir. Çoğu zaman, enzimin aktif bölgesi modifikasyona uğrar. Sonuç olarak
Tersine çevrilebilir inhibisyon
Tersinir inhibitörler, enzime kovalent olmayan zayıf bağlarla bağlanır ve belirli koşullar altında enzimden kolayca ayrılır. Geri dönüşümlü inhibitörler rekabetçidir ve bazıları
İlaç olarak antimetabolitler
Rekabetçi bir mekanizma ile enzimlerin inhibitörleri olarak tıbbi uygulama antimetabolitler denilen maddeleri kullanın. Doğal substratların yapısal analogları olan bu bileşikler
Protein-protein etkileşimleri ile enzimlerin katalitik aktivitesinin düzenlenmesi
Bazı enzimler, protein-protein etkileşimlerinin bir sonucu olarak katalitik aktivitelerini değiştirir. Protein-protein etkileşimlerini kullanan 2 enzim aktivasyonu mekanizması vardır:
Kısmi (sınırlı) proteoliz ile enzimlerin katalitik aktivitesinin düzenlenmesi
Hücre dışında (mide-bağırsak kanalında veya kan plazmasında) işlev gören bazı enzimler inaktif öncüller olarak sentezlenirler ve yalnızca bir veya daha fazla enzimin hidrolizi sonucu aktive olurlar.
enzimopatiler
Birçok hastalığın kalbinde, hücre - enzimopatilerdeki enzimlerin işleyişinin ihlali vardır. Edinilmiş enzimopatiler ve genel olarak proteinopatiler tüm hastalıklarda görülmektedir.
Enzimlerin ilaç olarak kullanılması
olarak enzimlerin kullanımı terapötik ajanlar yüksek immünojeniteleri nedeniyle birçok sınırlamaları vardır. Bununla birlikte, enzim tedavisi aşağıdaki durumlarda aktif olarak geliştirilmektedir:
DNA'nın yapısı ve işlevleri
DNA birincil, ikincil ve üçüncül yapılara sahiptir. DNA'nın birincil yapısı, bir polinükleotid zincirindeki deoksiribonükleosit monofosfatların (dNMP) değişim sırasıdır. kısacası bu
İnsan genomunun organizasyonu
23 insan kromozomunun haploid setinin toplam DNA uzunluğu 3,5×109 baz çiftidir. Bu DNA miktarı, birkaç milyon gen oluşturmak için yeterlidir. Ancak, gerçek
RNA'nın yapısal organizasyonunun türleri ve özellikleri
Bir RNA molekülü, tek bir polinükleotit zincirinden yapılır. Zincirin ayrı bölümleri, tamamlayıcı azotlu bazlar arasındaki hidrojen bağları nedeniyle spiral halkalar - saç tokaları oluşturur.
Nükleik asitlerin hibridizasyonu
ikincil yapı nükleik asitler zayıf etkileşimler nedeniyle oluşur - hidrojen ve hidrofobik. DNA solüsyonu ısıtıldığında bu tür bağlar yok edilir ve polinükleotit zincirleri birbirinden uzaklaşır.
Nükleik asitlerin yapısını incelemek için yöntemler
Birkaç yıl boyunca, nükleik asitlerin birincil yapısı dolaylı verilerle değerlendirildi (pürin ve pirimidin bazlarının sayısı tahmin edildi, küçük bazların dağılımı, fiziksel özellikleri).
DNA biyosentezi
Ökaryotlarda DNA kopyalanması S-fazına girer Hücre döngüsü. Çoğalmanın başlatılması, spesifik sinyal protein molekülleri - büyüme faktörleri tarafından düzenlenir. Hücre zarı reseptörlerine bağlanırlar
DNA onarımı
DNA'nın yüksek stabilitesi, sadece yapısının muhafazakarlığı ve yüksek replikasyon doğruluğu ile değil, aynı zamanda tüm canlı organizmaların hücrelerinde özel onarım sistemlerinin varlığı ile sağlanır.
RNA biyosentezi
Transkripsiyon, bir hücrede genetik bilginin uygulanmasında ilk adımdır. Bu işlem sırasında, nükleotid dizisi tamamlayıcı olan bir RNA zincirinin sentezi gerçekleşir.
Transkripsiyon düzenlemesi
Transkripsiyon, hücre döngüsünün fazları ile ilişkili değildir; hücrenin veya organizmanın belirli bir proteine olan ihtiyacına göre hızlanıp yavaşlayabilir. Böyle seçici eğlence
RNA işleme
Tüm RNA türleri öncü olarak sentezlenir ve işlenmesi (olgunlaşması) gerekir. mRNA işlemesi kapatma ile başlar
ters transkripsiyon
Bazı RNA içeren virüsler (Rous sarcoma virüsü, HIV) benzersiz bir enzime sahiptir - genellikle ters transkriptaz olarak adlandırılan RNA'ya bağımlı DNA polimeraz
Amino asit aktivasyonu
Sentez için hazırlık aşamasında, 20 proteinojenik amino asidin her biri, alıcı uçtaki 2¢- veya 3¢-hidroksil radikaline bir a-karboksil grubu ile bağlanır.
Ökaryotlarda protein sentezi
Protein sentezi sırasında, mRNA'dan 5¢- ucundan 3¢-ucuna doğru bilgi okunarak, N- ucundan C-terminaline peptit sentezi sağlanır. Ribozomdaki olaylar başlatma adımlarını içerir
Proteinlerde translasyon sonrası değişiklikler
Pek çok protein, aktif olmayan bir formda (öncüler) sentezlenir ve ribozomlarla yakınsadıktan sonra post-sentetik yapısal değişikliklere uğrar. Bu konformasyonel ve yapısal değişiklikler polip
Protein sentezinin düzenlenmesi
Çok hücreli bir organizmanın tüm doku ve organlarının somatik hücreleri aynı genetik bilgiyi içerir, ancak belirli proteinlerin içeriğinde birbirinden farklıdır. E için
Matris biyosentez inhibitörleri
var büyük grup DNA, RNA veya proteinlerin sentezini engelleyen maddeler. Bazıları bulaşıcı hastalıkların tedavisi için tıpta uygulama bulmuş ve neoplastik hastalıklar, diğerleri ise
DNA teknolojisinin tıpta kullanımı
Moleküler biyoloji alanındaki başarılar, modern tıbbı önemli ölçüde etkiledi: yalnızca birçok hastalığın nedenleri hakkındaki bilgileri derinleştirmekle kalmadı, aynı zamanda hastalıklarına yeni yaklaşımların geliştirilmesine de katkıda bulundu.
Katabolizmanın spesifik ve genel yolları
Katabolizmada üç aşama vardır: 1). Polimerler monomerlere dönüştürülür (proteinler amino asitlere, karbonhidratlar monosakkaritlere, lipitler gliserol ve yağ asitlerine). Kimyasal
Normal ve patolojik koşullarda metabolitler
Canlı bir hücrede her saniye yüzlerce metabolit oluşur. Bununla birlikte, konsantrasyonları, belirli bir biyokimyasal sabit veya re olan belirli bir seviyede tutulur.
Metabolizma çalışma seviyeleri
Metabolizma çalışma seviyeleri: 1. Tüm organizma. 2. İzole organlar (perfüze). 3. Doku bölümleri. 4. Hücre kültürleri. 5. Homo
Membran lipitleri
Membran lipitleri amfifilik moleküllerdir, yani molekül, kendiliğinden bir çift tabaka oluşturan hem hidrofilik grupları (kutup başları) hem de alifatik radikalleri (hidrofobik kuyruklar) içerir;
Maddelerin membran taşıma mekanizmaları
Maddeleri bir zardan geçirmenin birkaç yolu vardır: Basit difüzyon, küçük nötr moleküllerin bir konsantrasyon gradyanı boyunca enerji ve
Doku solunum zincirinin yapısal organizasyonu
Mikokondri iç zarındaki solunum zincirinin bileşenleri kompleksler oluşturur: I kompleksi (NADH-CoQH2-redüktaz) - elektoyu kabul eder
ATP'nin oksidatif fosforilasyonu
Oksidatif fosforilasyon, doku solunum zinciri boyunca oksitlenmiş substrattan oksijene elektronların taşınmasıyla birlikte ATP oluşum sürecidir. Elektronlar her zaman çabalıyor
Peter Mitchell'in kemiosmotik hipotezi (1961)
Bu teorinin ana önermeleri şunlardır: mitokondrinin iç zarı H+ ve OH− iyonlarına karşı geçirimsizdir; yoluyla elektron taşıma enerjisi nedeniyle
ATP sentazın yapısı
ATP sentaz, mitokondri iç zarının ayrılmaz bir proteinidir. Solunum zincirine yakın bir yerde bulunur ve kompleks V olarak adlandırılır. ATP sentaz yaklaşık 2 alt birimden oluşur.
Enerji metabolizması bozuklukları
Tüm canlı hücreler, görevlerini yerine getirmek için sürekli olarak ATP'ye ihtiyaç duyarlar. Çeşitli türler faaliyetler. ATP sentezinin durmasına yol açan herhangi bir metabolizma aşamasının ihlali hücre için ölümcüldür. kumaşlar
Peroksidaz tipi oksidasyon
Dehidrojenasyon ile substrat oksidasyonu. İki hidrojen atomu, bir peroksit oluşturmak için bir oksijen molekülüne aktarılır: FAD-bağımlı oksit
Monooksijenaz tipi oksidasyon
Monooksijenazlar (hidroksilazlar), bir oksijen molekülünün bir atomunun substrata dahil edilmesini katalize eder. Başka bir oksijen atomu suya indirgenir. Monooksijenaz sisteminin çalışması için
Reaktif oksijen türleri (serbest radikaller)
Vücutta, redoks reaksiyonlarının bir sonucu olarak, oksijenin (bir molekül ve bir
Lipit peroksidasyonu (LPO)
LPO reaksiyonları serbest radikaldir ve ROS oluşum reaksiyonlarının yanı sıra vücutta sürekli meydana gelir. Normal olarak, belirli bir seviyede tutulurlar ve bir dizi işlevi yerine getirirler.
Vücudun antioksidan sistemleri
Vücutta reaktif oksijen türlerinin toksik etkisi, antioksidan savunma sistemlerinin çalışmasıyla engellenir. Normalde, oksidatif (pro-oksidan) arasında bir denge sağlanır.
hormon reseptörleri
Biyolojik eylem hormonlar, hedef hücre reseptörleri ile etkileşimleri yoluyla kendini gösterir. Belirli bir hormonun etkisine en duyarlı hücrelere denir.
Guanilat siklaz sistemi
olarak cGMP üreten bu sistem, ikincil aracı, guanilat siklaz ile birleşmiştir. Bu enzim, GTP'den (adenilat siklaza benzer) cGMP oluşumunu katalize eder. c molekülleri
Nitrik oksit
Nitrik oksit, sinir dokusunda bulunan NO-sentaz adı verilen karmaşık bir Ca2 + bağımlı enzim sisteminin katılımıyla arginin amino asidinden oluşur.
Hücre içi reseptörler yoluyla hormonal sinyal iletim mekanizması
Lipofilik özellikteki hormonlar (steroid hormonlar) ve tiroksin sinyal iletimi hedef hücrelerin plazma zarından geçerken mümkündür. Hormon reseptörleri sitozolde bulunur
Hipotalamus ve hipofiz bezi hormonları
Liberinler Statinler Hipofiz tropik hormonları Thyreoliberin Corticoliberin Somatoliberin Luliberin Faul
Tiroid hormonları
Başlıca Hormonlar tiroid bezi- iyotlu ürünler olan tiroksin (tetraiyodotironin, T4) ve triiyodotironin (T3)
Biyolojik eylem
Vücudun dokuları insülin duyarlılığına göre iki tipe ayrılır: 1) insüline bağımlı - bağ, yağ, kaslar; doku insüline daha az duyarlı
Pankreasın hipofonksiyonu
Yetersiz insülin salgılanması ile diabetes mellitus gelişir. İki tip diabetes mellitus vardır: insüline bağımlı (tip I) ve insüline bağımlı olmayan (tip II). hakaret
glukagon
Glukagon, 29 amino asit kalıntısından oluşan tek zincirli bir polipeptittir. Langerhans adacıklarının a-hücrelerinde, bağırsağın nöroendokrin hücrelerinde sentezlenir. G etkileri
Paratiroid bezlerinin hipofonksiyonu (hipoparatiroidizm)
Yetersizliğe bağlı hipoparatiroidizmin ana semptomu paratiroid bezleri, hipokalsemi. Sonuç olarak, tonik atakları ile kendini gösteren nöromüsküler uyarılabilirlik artar.
Adrenal medulla hormonları
Adrenal medullada, kromaffin hücreleri katekolaminleri - dopamin, adrenalin ve norepinefrin sentezler. Katekollerin hemen habercisi
Biyolojik eylem
Glukokortikoidlerin metabolizma üzerindeki etkisi, hem anabolik (karaciğerde) hem de farklı dokuları ve farklı süreçleri koordineli olarak etkileme yetenekleriyle ilişkilidir.
Mineralokortikoidler
Aldosteron en aktif mineralokortikoiddir. Aldosteronun adrenal zona glomerüloza hücreleri tarafından sentezi ve salgılanması, düşük bir Na konsantrasyonu ile uyarılır.
erkek seks hormonları
Erkek cinsiyet hormonları - androjenler (Yunanca "andros" - erkekten) - testosteron, dihidrotestosteron, androsteron. Leydig hücrelerinde sentezlenir
Anabolik steroid
Anabolik steroidler, yapı olarak androjenlere benzer, yüksek anabolik ve düşük androjenik aktiviteye sahip sentetik maddelerdir. Anabolik steroidlerin etkisi şu şekilde kendini gösterir:
kadın seks hormonları
Bunlar östrojenleri (C18 steroidleri) ve progestinleri (C21 steroidleri) içerir. Östrojenler androjenlerin aromatizasyonu ile oluşur. Hamurdan yumurtalıklarda
Genital olmayan organlar üzerindeki eylem
Beyne etki eden östrojenler, cinsel içgüdünün oluşmasını sağlar ve zihinsel durum kadınlar. Östrojenlerin anabolik etkileri vardır
eikosanoidler
Eikosanoidler - biyolojik olarak aktif maddeler, çoğu hücre tarafından 20 karbon atomu içeren polien yağ asitlerinden sentezlenir ("eikosa" - Yunanca 20 anlamına gelir). Eikosanoi
Eikosanoid terminolojisi
Prostasiklinler - PGI2, PGI3. Prostasiklin PGI2 vasküler endotel, kalp kası, uterus dokusu ve mide mukozasında sentezlenir. Genişletti
Tıpta hormonların kullanımı
1. Hipofonksiyon sırasında vücuttaki eksikliklerini gidermek için hormonlar kullanılır. endokrin bezleri (ikame tedavisi): İnsülin - diabetes mellitusta; Tyrok
Suda Çözünen Vitaminlerin Temel Özellikleri
İsim Günlük gereksinim, mg Koenzim formu Biyolojik fonksiyonlar Karakteristik özellikler beriberi
Yağda Çözünen Vitaminlerin Temel Özellikleri
İsim günlük ihtiyaç mg Biyolojik fonksiyonlar A vitamini eksikliğinin karakteristik belirtileri
Vücuda vitamin sağlamak
Gıda, insanlar için vitamin kaynağıdır. Vitamin oluşumunda önemli bir rol, bir takım vitaminleri sentezleyen bağırsak bakterilerine aittir. Dokuda suda çözünen vitaminler
hipovitaminoz
Bir kişinin vitamin ihtiyacı cinsiyete, yaşa, fizyolojik duruma ve işin yoğunluğuna bağlıdır. İnsan vitamin ihtiyacı üzerinde önemli bir etkiye sahip bir hara sahiptir.
hipervitaminoz
Aşırı alımdan kaynaklanan hastalıklar suda çözünen vitaminler tarif edilmez. Vücuda giren vitaminlerin fizyolojik olarak gerekli olan kısmı kullanılır.
Vitaminlerin klinik pratikte kullanımı
Vitaminlerin önleyici ve koruyucu amaçlı kullanımı tıbbi amaçlar aşağıdaki gibi sistematik hale getirilebilir. İÇİNDE önleyici amaçlar: 1. Profesyonel
Antivitaminler
Antivitaminler, vitaminlerin biyolojik aktivitesinin azalmasına veya tamamen kaybolmasına neden olan maddelerdir. Antivitaminler iki ana gruba ayrılabilir: 1) Antivitaminler
Antivitaminler
Vitamin Antivitamin Antivitamin etki mekanizması Antivitamin kullanımı 1. Para-amino-ben
fruktoz metabolizması
Sükrozun portal ven sistemine girmeden önce parçalanması sırasında oluşan önemli miktarda fruktoz, bağırsak hücrelerinde zaten glikoza dönüştürülür. Fruktozun geri kalanı emilir.
laktoz metabolizması
Sadece sütte bulunan bir disakkarit olan laktoz, galaktoz ve glikozdan oluşur. Laktoz laktasyon sırasında sadece memelilerin bezlerinin salgı hücreleri tarafından sentezlenir. Sütte bulunur
oksidaz
Glukuronik asit yolu boyunca metabolizmaya yönlendirilen glikozun oranı, glikoliz veya glikojen sentezi sırasında parçalanan büyük miktara kıyasla çok küçüktür. Ancak, ben
insülin
Pirinç. 18.-1. Glikojen sentaz aktivitesinin düzenlenmesi. Glikojen yıkımı iki şekilde gerçekleşebilir. 1. Hidrolitik - amilazın oluşumu ile katılımıyla
Triaçilgliserol sentezinin düzenlenmesi
Emilim döneminde insülin/glukagon oranının artması ile karaciğerde TAG sentezi aktive olur. Yağ dokusunda lipoproten lipaz (LPL) sentezi indüklenir, yani bu süre zarfında
Triaçilgliserol mobilizasyonunun düzenlenmesi
Biriken TAG'lerin mobilizasyonu, glukagon ve adrenalin ve çok daha az ölçüde büyüme hormonu ve kortizol tarafından uyarılır. Emilim sonrası dönemde ve oruç sırasında glukagon, aksiyon
obezite
Belirli bir birey için vücut ağırlığının idealden %20 daha fazla olduğu durum obez olarak kabul edilir. Yağ dokusunda lipogenez süreçleri baskın olduğunda gelişir. adiposit oluşumu
Yağ asidi metabolizması
Lipoliz sırasında salınan yağ asitleri kan dolaşımına girer ve serum albümine bağlı bir halde taşınır. FFA alımına, plazmada ayrıca hl'nin görünümü eşlik eder.
Keton cisimlerinin değişimi
Uzun süreli oruç sırasında fiziksel aktivite ve hücrelerin yeterli glikoz almadığı durumlarda (çocuklarda mide-bağırsak rahatsızlıkları, düşük karbonhidratlı beslenme vb.)
Yağ asitlerinin sentezi
Yağ asitlerinin sentezi esas olarak karaciğerde, daha az ölçüde - yağ dokusunda ve emziren meme bezinde meydana gelir. Glikoliz ve ardından piru'nun oksidatif dekarboksilasyonu
ateroskleroz biyokimyası
Ateroskleroz, damar duvarının iç yüzeyinde aterojenik plakların ortaya çıkması ile karakterize bir patolojidir. Böyle bir patolojinin gelişmesinin ana nedenlerinden biri, arasındaki dengesizliktir.
Gastrointestinal sistemde protein sindirimi
Proteinlerin sindirimi, enzimlerin etkisi altında midede başlar. mide suyu. Günde 2,5 litreye kadar salınır ve diğer sindirim sıvılarından oldukça asidik bir şekilde ayrılır.
Dokularda proteinlerin parçalanması
Proteolitik lizozomal enzimler katepsinler yardımıyla gerçekleştirilir. Aktif merkezin yapısına göre sistein, serin, karboksilik ve metalloplar ayırt edilir.
Amino asitlerin bağırsak mikroflorası tarafından dönüştürülmesi
Bağırsak mikroorganizmaları, insan dokularının karşılık gelen enzimlerinden farklı olan ve çok çeşitli dönüşümleri katalize eden bir dizi enzimatik sisteme sahiptir.
Amino asit transaminasyonu
Transaminasyon - bir a-amino grubunun bir amino asitten bir a-keto aside transfer reaksiyonları, bu da yeni bir keto asit ve yeni bir amino asit oluşumuyla sonuçlanır. Reaksiyonlar çiftlik tarafından katalize edilir
Transaminasyonun biyolojik önemi
Transaminasyon, çoğu amino asidin deaminasyonundaki ilk adımdır, yani katabolizmalarının ilk aşaması. Ortaya çıkan keto asitler, TCA'da oksitlenir veya
glutamatın oksidatif deaminasyonu
Glutamik asidin deaminasyonu en aktif olarak dokularda gerçekleşir. Reaksiyon, L-ami ile tipik oksidazlardan biraz farklı olan glutamat dehidrojenaz enzimi tarafından katalize edilir.
Amino asitlerin dolaylı deaminasyonu
Çoğu amino asit, glutamat gibi tek adımda deamine edilemez. Bu amino asitlerin amino grupları, glutamik asit oluşturmak üzere a-ketoglutarata aktarılır.
Biyojenik aminler
Histamin, mast hücrelerinde histidinin dekarboksilasyonu ile üretilir. bağ dokusu. İnsan vücudunda aşağıdaki işlevleri yerine getirir: Mide salgısını uyarır.
Amino asitlerin karbon iskeletinin katabolizma yolları
Amino asitlerin transaminasyonu ve deaminasyonu, amino asitlerin - a-keto asitlerin nitrojen içermeyen karbon iskeletlerinin oluşumuna yol açar. Proteinler, yapıları farklı olan 20 amino asitten oluşur.
Amonyağın doku detoksifikasyonu
Dokularda (beyin, retina, kaslar, karaciğer, böbrekler vb.) üç ana yolla gerçekleştirilir: 1. Ana yol, NH3'ün glutamik asit ile bağlanmasıdır.
Amonyağın genel (nihai) nötralizasyonu
Amonyum tuzlarının oluşumu ve atılımı. Glutaminazın rolü. Böbreklerde, glutaminazın etkisi altında, glutamin amonyak oluşumu ile hidrolize edilir. Bu süreç bir
Üre sentezi ve boşaltım bozuklukları
Hiperammonemi, kandaki amonyak konsantrasyonunda bir artıştır. Amonyak zehirlenmesi hepatik koma gelişiminin temelini oluşturur. Molekül başına NH3 toksisitesinin ana nedenlerinden biri
metiyonin metabolizması
Metiyonin esansiyel bir amino asittir. Metioninin metil grubu, bir dizi bileşiğin sentezi için kullanılan mobil bir tek karbonlu fragmandır. Metionin metil grubunun ilgili gruba transferi
Metionin aktivasyon reaksiyonu
Metioninin aktif formu S-adenosilmetionindir (SAM), metioninin bir adenosin molekülüne eklenmesinden kaynaklanır. Adenozin, ATP'nin hidrolizinden oluşur. Bu reaksiyon
Fenilalanin ve tirozin metabolizması
Fenilalanin, benzen halkası hayvan hücrelerinde sentezlenmediği için esansiyel bir amino asittir. Metiyonin metabolizması 2 şekilde gerçekleştirilir: proteinlere veya pr'ye dahil edilir.
fenilketonüri
Sağlıklı insanların karaciğerinde, fenilalaninin küçük bir kısmı (%10'a kadar) fenillaktat ve fenilasetilglutamine dönüştürülür. Fenilalanin katabolizmasının bu yolu, ana yol bozulduğunda ana yol haline gelir -
ksantinüri
Ksantinüri, ksantin oksidazdaki bir kusurla ilişkili kalıtsal bir enzimopatidir ve bu, pürin katabolizmasına kadar bozukluğa yol açar. ürik asit. Plazma ve idrarda görülebilir
Metabolik yolların allosterik düzenlenmesi
Allosterik düzenleyiciler, kural olarak iki tiptir: 1. Geri besleme ilkesiyle sentezlerini düzenleyen ardışık reaksiyon zincirlerinin son ürünleri.
Metabolizma ilişkisi
Bir bütün olarak metabolizma, proteinlerin, nükleik asitlerin, karbonhidratların ve lipitlerin değiş tokuşunun toplamı olarak anlaşılmamalıdır. Bireysel organik bileşik sınıflarının değişimlerinin etkileşiminin bir sonucu olarak
Karaciğerin karbonhidrat metabolizmasındaki rolü
Karaciğerin karbonhidrat metabolizmasındaki ana rolü, normal kan şekeri seviyelerini korumaktır - yani normogliseminin düzenlenmesinde. Bu aracılığıyla elde edilir
Normal metabolitlerin atılması
1. Pigmentlerin nötralizasyonu. Karaciğerin retiküloendotelyal sisteminin hücrelerinde, heme katabolizması bilirubine ilerler, bilirubinin hepatositlerde glukuronik asit ile konjugasyonu ve p
Ksenobiyotiklerin nötralizasyonu
Çoğu ksenobiyotiğin nötralizasyonu 2 aşamada gerçekleşir: I - kimyasal modifikasyon aşaması; II - konjugasyon aşaması. Kimyasal modifikasyon
hem katabolizması
Bilirubin, hemoglobinin parçalanması sırasında oluşur (Şekil 28.2). Bu işlem karaciğer, dalak ve kemik iliği hücrelerinde gerçekleşir. Bilirubin, insanlarda ana safra pigmentidir. ayrılıkta
Sarılık. Ayırıcı tanı
Sarılık, bilirubin birikmesi sonucu cilt ve mukoza zarının sarı renk almasıyla karakterize bir hastalıktır. Bu fenomenin ana nedeni hiperbilirubinemidir. Hiperbilirubinemi m nedenleri
yenidoğan sarılığı
Yenidoğanlarda görülen bir hemolitik sarılık türü "fizyolojik sarılıktır". Bir çocuğun hayatının ilk günlerinde görülür. Dolaylı bilirubin konsantrasyonundaki artışın nedenleri
Karaciğer yetmezliği gelişiminin biyokimyasal mekanizmaları
Karaciğer yetmezliği, daha sonra tamamen telafi edilebilen, ilerleyebilen veya ilerleyebilen çeşitli karaciğer fonksiyon bozukluklarını birleştiren bir durumdur.
Karaciğer hasarını teşhis etmek için biyokimyasal yöntemler
Biyokimyasal laboratuvar testleri, karaciğer hasarının oldukça hassas göstergeleri olabilir. Biyokimyasal analizlerin sonuçları, karaciğer hastalığının doğasını gösterir.
Sıvının vücutta dağılımı
Spesifik işlevleri yerine getirmek için hücreler, kararlı bir besin kaynağı ve sürekli bir metabolik ürün atılımı dahil olmak üzere kararlı bir ortama ihtiyaç duyar. Dahili temeli
Çözünenler
Vücut sıvıları elektrolit olmayanlar ve elektrolitler olmak üzere iki tür çözünen içerir. 1. Elektrolit olmayanlar. Çözeltide ayrışmayan ve şu şekilde ölçülen maddeler:
Su, biyolojik rolü, su değişimi
Vücuttaki su üç haldedir: 1. Yapısal (güçlü bağlı) su, proteinlerin, yağların, karbonhidratların yapısında yer alır. 2. Difüzyon katmanlarının zayıf bağlı suyu ve
Hücre dışı sıvı hacminin düzenlenmesi
Hücre dışı sıvının interstisyel kısmının hacmindeki önemli dalgalanmalar, vücut fonksiyonları üzerinde belirgin bir etki olmaksızın gözlemlenebilir. Hücre dışı sıvının vasküler kısmı
Asit-baz dengesi bozuklukları
İhlaller, CR'yi sürdürme mekanizmaları kaymaları engelleyemediğinde ortaya çıkar. İki aşırı durum gözlemlenebilir. Asidoz - hidrojen iyonları veya p konsantrasyonunda bir artış
Temel biyolojik fonksiyonlar
1. Yapısal - biyopolimerlerin ve diğer maddelerin mekansal yapılarının oluşumuna katılın. 2. Kofaktör - eğitime katılım aktif merkezler enzimler.
Kalsiyum, biyolojik rolü, metabolizması, düzenlenmesi
Biyolojik rol: kemik dokusunun yapısı, dişler; kas kasılması uyarılabilirlik gergin sistem; hücre içi haberci
Fosfor, biyolojik rolü, metabolizması, düzenlenmesi
Biyolojik rol: kemik dokusunun yapısının oluşumu (kalsiyum ile birlikte); DNA, RNA, fosfolipidler, koenzimlerin yapısı; eğitim haşhaş
Temel eser elementler
Temel mikro elementler - vücudun onsuz büyüyemeyeceği, gelişemeyeceği ve doğal işlevini yerine getiremeyeceği mikro elementler yaşam döngüsü. Temel unsurlar şunları içerir: bezler
Kan fonksiyonları
Kan çeşitli taşır kimyasal maddeler kan damarları yoluyla. 1. Solunum fonksiyonu- Akciğerlerden dokulara oksijenin ve dokulardan CO2'nin
Kan hücrelerinde metabolizmanın özellikleri
Eritrositler: 1. Olgun eritrositlerin çekirdeği yoktur, bu nedenle hücrede proteinler sentezlenmez. Eritrosit neredeyse tamamen hemoglobin ile doludur. 2. Kırmızı kan hücrelerinde mitoks yoktur
hemoglobin türevleri
Hemoglobin molekülü, hemoglobin türevlerini oluşturan çeşitli ligandlarla etkileşime girer. 1. Deoksihemoglobin - HHb - ile ilişkili değil
Hemoglobinopatiler
Hemoglobinin protein kısmının tüm yapısal anomalilerine hemoglobinoz denir. Ayırt: hemoglobinopatiler; talasemi. Gemogle
demir değişimi
Bir yetişkinin vücudu, yaklaşık 3,5 g kan plazmasında bulunan 3-4 g demir içerir. RBC hemoglobin vücuttaki tüm demirin yaklaşık %68'ini içerir.
demir eksikliği anemisi
Demir eksikliği anemisi, demir metabolizmasının bozulması sonucu gelişir. Diğer anemi formlarından daha sık tanışın. Ana nedenler: - kronik cro
Serum proteinlerinin karakterizasyonu
Tamamlayıcı proteinler - bu sistem, kanda aktif olmayan öncüler şeklinde dolaşan 20 protein içerir. Aktivasyonları özel eylem altında gerçekleşir.
Hemofili
Hemofilin, belirli kan pıhtılaşma faktörlerinin yokluğundan kaynaklanan kalıtsal bir hastalıktır. Hemofili A, faktör VIII eksikliği, hemofili B ile ilişkilidir
Böbrek dokusundaki biyokimyasal süreçlerin özellikleri
· Enerji metabolizmasının yüksek yoğunluğu. Büyük ATP maliyetleri, yeniden emilim, salgılama ve ayrıca protein biyosentezi sırasındaki aktif taşıma süreçleriyle ilişkilidir. ana yol
Aksonal plazma akımının işlevleri
1. Sürekli geri ödeme oluşturan parçalar normal ve patolojik durumlarda nöronlar. 2. Sinaptik transfer, trofik ve diğerleriyle bağlantılı olarak bir nörondan maddelerin salınması
Beyindeki serbest amino asitlerin metabolizması
Amino asitler, CNS'nin metabolizmasında ve işleyişinde önemli bir rol oynar. Bu, yalnızca amino asitlerin büyük sentezin kaynakları olarak münhasır rolü ile açıklanmaz.
nöropeptidler
Son zamanlarda, en önemli beyin fonksiyonlarını peptidler yardımıyla kontrol etmeye olan ilgide önemli bir artış olmuştur. yapabilen oldukça fazla sayıda peptit keşfedilmiştir.
Sinir dokusunda enerji metabolizması
karakteristik özellikler Beyin dokusunda enerji metabolizması: 1. Diğer dokulara göre yoğunluğu yüksektir. 2. Yüksek hızlı tüketim
Belleğin nörokimyasal temelleri
Bellek, gelen bilgileri yakalama, depolama ve geri getirme aşamalarını içeren karmaşık ve henüz yeterince çalışılmamış bir süreçtir. Tüm bu aşamalar birbiriyle yakından ilişkilidir ve çoğu zaman
Beyin omurilik sıvısı (BOS veya beyin omurilik sıvısı)
Bir yetişkinde toplam beyin omurilik sıvısı miktarı 100-150 ml, çocuklarda 80-90 ml'dir. Beyin omurilik sıvısının oluşum hızı 350-750 ml/gün arasında değişmektedir. Beyin omurilik sıvısı günde 3-7 kez güncellenir, h
Kas proteinleri
Üç protein grubu vardır: miyofibriler proteinler - %45; Sarkoplazmik proteinler - %35; stromal proteinler - %20. I. Miyofibriller
Kas kasılması ve gevşemesinin biyokimyasal mekanizmaları
Kas kasılmasının biyokimyasal döngüsü 5 aşamadan oluşur: 1-2-3 - kasılma aşamaları; 4-5 - gevşeme aşamaları. Aşama 1 - miyozinlerin dinlenme aşamasında
Kalsiyum iyonlarının kas kasılmasının düzenlenmesindeki rolü
Kas kasılmasının düzenlenmesindeki kilit rol kalsiyum iyonlarına (Ca2+) aittir. Miyofibriller, ancak ortamda belirli bir miktar varsa ATP ile etkileşime girme ve kasılma yeteneğine sahiptir.
Kas yorgunluğunun biyokimyası
Yorgunluk, vücudun uzun süreli kas yükünün bir sonucu olarak ortaya çıkan ve performansta geçici bir düşüş ile karakterize edilen bir durumdur.
kolajen
Hücre dışı matriste, kollajen molekülleri, kollajen fibrilleri adı verilen polimerleri oluşturur. Muazzam bir güce sahiptirler ve pratik olarak uzatılamazlar (10.000 r'lik bir yüke dayanabilirler)
Elastin
Güçlü fibriller oluşturan kollajenin aksine, elastin kauçuğa benzer özelliklere sahiptir. Akciğer dokularında, kan damarlarının duvarlarında, elastik bağlarda bulunan elastin filamentleri
Proteoglikanlar ve glikoproteinler
Proteoglikanlar, protein (%5-10) ve glikozaminoglikanlardan (%90-95) oluşan makromoleküler bileşiklerdir. Hücre dışı matrisin ana maddesini oluştururlar. glikozamino
metabolizma karbonhidrat glikoz glikoliz
Taşıyıcı proteinler, glikozun hücreler ve kan arasında taşınmasında rol oynar. Bu proteinler GluT olarak adlandırılır ve bulundukları sıraya göre numaralandırılır. Hücreler ve kan arasında glikozu bir konsantrasyon gradyanı boyunca taşırlar (MSc'yi bir konsantrasyon gradyanına karşı bağırsakta emilimleri sırasında taşıyan taşıyıcıların aksine). GluT1, BBB endotelinde bulunur. Beyne glikoz sağlamaya hizmet eder. Bağırsak duvarındaki GluT2, karaciğer ve böbrekler - kana glikoz salan organlar. GluT3 beynin nöronlarında bulunur. GluT4, kaslarda ve adipositlerde glikozun ana taşıyıcısıdır. GluT5 ince bağırsakta bulunur, işlevinin ayrıntıları bilinmemektedir.
Aşağıdaki hücreler ve dokular glikozu özellikle yoğun olarak kullanır: 1) sinir dokusu, Çünkü onun için glikoz tek enerji kaynağıdır, 2) kaslar (kasılmalar için enerji üretir), 3) bağırsak duvarı (çeşitli maddelerin emilmesi enerji gerektirir), 4) böbrekler (idrar oluşumu enerjiye bağlı bir süreçtir), 5) adrenal bezler (hormonların sentezi için enerji gereklidir); 6) eritrositler; 7) yağ dokusu (TAG oluşumu için bir gliserol kaynağı olarak glikoz gereklidir); 8) meme bezi, özellikle emzirme döneminde (laktoz oluşumu için glikoz gereklidir).
Dokularda glikozun yaklaşık %65'i oksitlenir, %30'u liponeogeneze, %5'i glikojeneze gider.
Karaciğerin glukostatik işlevi üç işlemle sağlanır: 1) glikojenogenez, 2) glikojenoliz, 3) glukoneogenez (proteinlerin, lipidlerin, karbonhidratların parçalanmasının ara ürünlerinden glikoz sentezi).
Kan şekerinde bir artışla, fazlası glikojen oluşumu (glikojenogenez) için kullanılır. Kan şekerinde azalma ile glikojenoliz (glikojenin parçalanması) ve glukoneogenez artar. Alkolün etkisi altında, kan şekerinde bir düşüşün eşlik ettiği glukoneogenez inhibe edilir. çok sayıda alkol almak Karaciğer hücreleri, diğer hücrelerden farklı olarak, hücreler arası madde ve kandaki glikoz konsantrasyonuna bağlı olarak glikozu her iki yönde de geçirebilmektedir. Böylece karaciğer, 3.4-6.1 mmol/l olan sabit bir kan şekeri içeriğini koruyarak glukostatik bir işlev gerçekleştirir. Doğumdan 10-14 gün sonrasına kadar fizyolojik hipoglisemi görülür, bunun nedeni doğumdan sonra anne ile iletişimin kesilmesi ve glikojen rezervlerinin az olmasıdır.
Glikojenez Glikozun %5'i glikojene çevrilir. Glikojen oluşumuna glikojenogenez denir. Glikojen rezervlerinin 2/5'i (yaklaşık 150 gram) karaciğer parankimasında topaklar halinde depolanır (karaciğer ham ağırlığının %10'u). Glikojenin geri kalanı kaslarda ve diğer organlarda birikir. Glikojen, tüm organlar ve dokular için bir GWL rezervi görevi görür. GWL'nin glikojen formundaki rezervi, glikozdan farklı olarak RİA olarak glikojenin hücrelerin ozmotik basıncını artırmamasından kaynaklanmaktadır.
Glikojenez, aşağıdaki aşamalardan oluşan karmaşık, çok aşamalı bir süreçtir - bilmek için reaksiyonlar (yalnızca metin), bkz. malzemeler sayfa 35:
- 1 - Glikoz-6-fosfat oluşumu - karaciğerde glukokinazın etkisi altında ve diğer dokularda hekzokinazın etkisi altında glikoz fosforile edilir ve glikoz-6-fosfata dönüştürülür (geri döndürülemez reaksiyon).
- 2 - Glikoz-6-fosfatın glikoz-1-fosfata dönüştürülmesi Fosfoglukomutazın etkisi altında glikoz-6-fosfattan glikoz-1-fosfat oluşur (tersinir reaksiyon).
- 3 - UDP-glikoz oluşumu - glikoz-1-fosfat, UDP-pirofosforilazın etkisi altında UTP ile etkileşime girer ve UDP-glikoz ve pirofosfat oluşur (tersinir reaksiyon)
- 4 - Glikojen zincirinin uzaması, çalışmaya glikojenin enziminin dahil edilmesiyle başlar: UDP-glikoz, glikojenin enzimindeki tirozinin OH grubu ile etkileşime girer (UDP ayrılır ve yeniden fosforile edildiğinde tekrar UTP verir). Daha sonra glikosile edilmiş glikojenin, glikojen sentaz ile etkileşime girer ve bunun etkisi altında, 1-4 bağ yoluyla ilk glikoz kalıntısına 8 adede kadar daha fazla UDP-glikoz molekülü eklenir. Bu durumda, UDP ayrılır (reaksiyonlar, bkz. s. 123 - Diyagramlarda ve çizimlerde biyokimya, 2. baskı - N.R. Ablaev).
- 5 - Glikojen molekülünün dallanması - amilo (14) (16) -transglukosidazın etkisi altında, bir alfa (16) - glikosidik bağ oluşur (filme bakın, yazmayın).
Böylece, 1) glikojen sentetaz ve amilotransglukosidaz, olgun bir glikojen molekülünün oluşumunda yer alır; 2) glikojen sentezi çok fazla enerji gerektirir - 1 glikoz molekülünü bir glikojen fragmanına bağlamak için 1 ATP molekülü ve 1 UTP molekülü kullanılır; 3) süreci başlatmak için, bir glikojen tohumunun ve bazı özel primer proteinlerin varlığı gereklidir; 4) bu süreç sınırsız değildir - fazla glikoz lipidlere dönüştürülür.
Glikojenoliz Glikojen parçalanma süreci 2 şekilde gerçekleştirilir: 1 yol - fosforoliz, 2 yol - hidroliz.
Fosforoliz birçok dokuda meydana gelir (reaksiyonları hemen yazarız, sadece metni açarız). Aynı zamanda, fosforik asitler aşırı glikoz moleküllerine bağlanır ve aynı zamanda glikoz-1-fosfatlar şeklinde ayrılırlar. Fosforilaz reaksiyonunu hızlandırır. Glikoz-1-fosfat daha sonra hücre zarına nüfuz etmeyen ve yalnızca oluştuğu yerde kullanılan glikoz-6-fosfata dönüşür. Böyle bir işlem, fosforik asidin parçalanmasını hızlandıran ve kana girebilen serbest glikozun oluştuğu çok fazla glikoz-6-fosfataz enziminin bulunduğu karaciğer dışındaki tüm dokularda mümkündür - filmde gösterin, bilin reaksiyonlar, bkz. malzemeler sayfa 36-37 (açık için yazmayın).
Metin şeklinde zorunludur - Fosforilaz, alfa (16) glikozidik bağlar üzerinde etki göstermez. Bu nedenle, glikojenin nihai yıkımı, amilo-1,6-glukosidaz tarafından gerçekleştirilir. Bu enzim 2 tip aktivite gösterir. İlk olarak, 3 glikoz molekülünün bir parçasını alfa (16) konumundan alfa (14) konumuna aktaran transferazın etkinliği. İkinci olarak, alfa (16) glikosidik bağ seviyesinde serbest glikozun parçalanmasını hızlandıran glukozidaz aktivitesi (filme bakınız).
Glikojenolizin ikinci yolu - hidroliz, esas olarak gama-amilazın etkisi altında karaciğerde gerçekleştirilir. Bu durumda, glikozun son molekülü glikojenden ayrılır ve serbest glikoz kana girebilir Reaksiyonları bilin, sayfa 37'deki materyallere bakın, filmde gösterin.
Böylece, glikojenolizin bir sonucu olarak, sentetik işlemler için kullanılan veya ayrışmaya (oksidasyon) uğrayan glikoz-monofosfat (fosforoliz sırasında) veya serbest glikoz (hidroliz sırasında) oluşur.
Glikoz, vücut dokularının hücrelerine hem gıdadan eksojen olarak hem de depolanmış glikojenden (glikojenolizin bir sonucu olarak) veya laktat, gliserol, amino asitler (glukoneogenezin bir sonucu olarak) gibi diğer substratlardan endojen olarak oluşabilir. İnce bağırsakta emilen glikoz, portal venden karaciğere girer ve hepatositlere girer. Doğası gereği, glikoz hidrofilik bir maddedir, bu nedenle fosfolipid zarından serbestçe sarkamaz. Taşıma mekanizması, taşıyıcı proteinlerin yardımıyla gerçekleştirilir. İnsülin ile uyarıldığında bu proteinlerin plazma zarlarındaki içeriklerinde 5-10 kat artış gözlenirken, hücre içindeki içerikleri %50-60 oranında azalır. Taşıyıcı proteinlerin zara hareketini uyarmak için insülinin daha fazla uyarıcı etkisi gereklidir. Bugüne kadar, iki glikoz taşıyıcı sınıfı tanımlanmıştır:
Özel epitelyal siliyer hücreler tarafından eksprese edilen Na-glikoz kotransportörü ince bağırsak ve proksimal böbrek. Bu protein, glikozu konsantrasyon gradyanının altında taşınan sodyum iyonlarına bağlayarak konsantrasyon gradyanına karşı aktif olarak glikozu bağırsak lümeninden veya nefrondan taşır.
Tescilli glikoz taşıyıcıları. Bunlar, tüm hücrelerin yüzeyinde bulunan ve glikozu konsantrasyon gradyanının altında taşıyan zar proteinleridir. Glikoz taşıyıcıları, glikozun sadece hücre içine değil, hücre dışına da transferini gerçekleştirir ve ayrıca glikozun hücre içi hareketinde yer alır. Şu anda, 6 glikoz taşıma proteini, GluT, tarif edilmiştir.
Hücrelerde glikoz, bir heksokinaz reaksiyonunda fosforile edilir ve glikoz-6-fosfata (Gl-6-P) dönüşür, Gl-6-P birkaç metabolik yolun bir substratıdır: glikojen sentezi, pentoz fosfat döngüsü, glikolitik parçalanma laktat veya aerobik metabolizma bu molekülle başlar CO 2 ve H 2 O'ya tam parçalanma serbest glikoz haline dönüşür ve diğer organ ve dokulara taşınır.
Glikoz özellikle beyin hücreleri için önemlidir. Sinir sisteminin hücreleri, ana enerji substratı olarak glikoza bağlıdır. Aynı zamanda beyinde glikoz rezervi yoktur, orada sentezlenmez, nöronlar glikoz ve keton cisimleri dışında diğer enerji substratlarını tüketemezler, glikoz neredeyse tamamen hücre dışı sıvıdan tükenebilir, çünkü hücreler sinir sistemi glikozu insülinden bağımsız bir şekilde tüketir.
glikojen. Gl-6-P'den, glikojen sentetaz ve bir "dallanma" enziminin birleşik etkisinin bir sonucu olarak, görünüşte bir ağaca benzeyen bir polimer olan glikojen sentezlenir. Bir glikojen molekülü bir milyona kadar monosakkarit içerebilir. Bu durumda bir çeşit glikojen kristalleşmesi meydana gelir ve ozmotik etkisi yoktur. Bu form bir kafeste saklamaya uygundur. Bu kadar çok glikoz molekülü çözülürse, o zaman ozmotik kuvvetler nedeniyle hücre parçalanır. Glikojen, depolanmış bir glikoz ve enerji şeklidir. Hemen hemen tüm dokularda bulunur, sinir sistemi hücrelerinde minimum miktarda bulunur, özellikle karaciğer ve kaslarda bol miktarda bulunur. Glikojen sadece 2 tip glikozidik bağ içerir: a(1®4) tipi ve a(1®6) tipi. a(1®4) tipi bağ her 8-10 D-glukoz kalıntısında oluşur (Şekil 4).
glikojenoliz. Glikojeni parçalamanın yolu budur. Vücuttaki glikojen esas olarak karaciğerde depolanır ve iskelet kasları. Kas glikojeni, yoğun fiziksel aktivite sırasında bir enerji kaynağı olarak kullanılır. Karaciğerdeki glikojenoliz, yemek molalarında veya stres tepkisi sırasında glikozdaki azalmaya yanıt olarak aktive edilir. Glikojenolizi aktive eden ana hormonlar glukagon, adrenalin (epinefrin) ve kortizoldür (Tablo 2).
Tablo 2
Glikojenoliz, a(1®4) bağlarındaki terminal glikoz kalıntılarının bölünmesiyle başlar, bu süreçte glikojen fosforilaz anahtar enzimdir (Şekil 5.). Fosforilaz, cAMP'ye bağımlı protein kinaz ve fosforilaz kinazı içeren fosforilasyonla aktive edilir. Fosforilaz aktivasyonu katekolaminler (karaciğer, kaslar) ve glukagon (karaciğer) tarafından kontrol edilir. Bu hormonlar karaciğerde glikojenin parçalanmasını ve dolayısıyla hiperglisemik yanıtı destekler. Fosforilaz reaksiyonunun ürünü, fosfoglukomutaz enziminin katılımıyla G-6-P'ye dönüştürülen glikoz-1-fosfattır (G-1-P). Karaciğerde, sırasıyla G-6-Phtase ve G-1-Phtase enzimlerinin katılımıyla G-6-P ve G-1-P'den glikoz oluşur. Fosforilaz enzimi yalnızca a(1®4) bağlarına özgüdür. Dalın ucunda 3-4 karbonhidrat kalıntısı kalana kadar glikojeni parçalar. Daha sonra transglukosilaz ve glukozidaz enzim kompleksi etki eder. Bu enzimlerden ilki, karbonhidrat kalıntılarının kısa bir bölümünü a(1®4) zincirinin sonuna aktarır (yer değiştirir), ikincisi a(1®6) bağındaki glikozu ayırır. Fosforilaz ve glikojen dallarını yok eden bir enzim kompleksini içeren döngü tekrarlanır. a(1®4) bağı kırıldığında glikozun yaklaşık %90'ı G-1-P şeklinde glikojenden, a(1®6) bağı kırıldığında ise %10'u serbest glikoz olarak salınır. Glikoz, glikojenin yan zincirlerini parçalayan amil-1,6-glukosidazın katılımıyla glikojenden oluşturulabilir.
|
Glikojenozlar. Bu, glikojenin parçalanmasının bozulduğu (Şekil 5) ve organlardaki büyük glikojen arzına rağmen, hasta çocuklarda hipogliseminin geliştiği, enzim kusurlarıyla ilişkili bir kalıtsal hastalık grubudur (Tablo 3).
Tablo 3
| Glikojenozlar - glikojen depo hastalıkları | |||
| Tip | hastalık adı | enzim hatası | yapısal ve klinik bulgular kusur |
| BEN | von Gierke'nin (Girke) | glikoz-6-fosfataz | ciddi absorpsiyon sonrası hipoglisemi, laktik asidoz, hiperlipidemi |
| III | Pompe (Pompe) | lizozomal a-glukosidaz | lizozomlardaki glikojen granülleri |
| III | Cori'nin (Corey) | transglukosilaz / glukozidaz | değiştirilmiş glikojen yapısı, hipoglisemi |
| IV | Andersen'in (Andersen) | "dallanma" enzimi | değiştirilmiş glikojen yapısı |
| v | McArdle'ın (McArdle) | kas fosforilazı | kaslarda glikojen birikmesi, egzersiz sırasında kramplar |
| VI | Onun (Heru) | karaciğer fosforilaz | hipoglisemi, ancak tip I kadar şiddetli değil |
Gierke hastalığı (tip I glikojenoz) en çok çalışılanıdır, bu hastalıkta glikoz-6-fosfataz enziminin olmaması nedeniyle glikojenin parçalanması bloke edilir, glikojenin yapısı normaldir. Serbest glikoz oluşumu bozulur, çok fazla laktat oluşur. Hipoglisemi, yağ metabolizmasının aktivasyonuna yol açar, lipit oksidasyonuna keton cisimlerinin oluşumu eşlik eder. Hipoglisemi, kan şekerinin glikoz oksidaz ve heksokinaz yöntemleriyle belirlenmesinde açıkça kendini gösterirken, Hagedorn'a göre redüktometrik yöntemde kanda indirgeyici maddelerin bulunması nedeniyle glikoz tayini sonuçları önemli ölçüde bozulur. Adrenalin ve glukagon testlerinin değeri büyüktür, çünkü adrenalin ve glukagon, karaciğerin glikojenden serbest glikoz sağlayamaması nedeniyle kan şekerini yükseltmez.
VAKA TARİHİ #1
GİRKE HASTALIĞI (G-6-Faz EKSİKLİĞİNDE GLİKOJENOZ)
6 aylık bir kız çocuğu sürekli kaprisliydi, hasta bir görünüme sahipti, çabuk yoruldu, uyuşukluğa düştü, sıklıkla sindirim bozuklukları yaşadı ve karaciğerinde önemli bir genişleme gözlendi.
Laboratuvar analizi:
Kan şekeri (beslendikten 1 saat sonra) - 3,5 mmol/l (referans aralığı » 5 mmol/l)
Beslemeden 4 saat sonra, nabız 1 dakikada 110 olan bir hastalık durumu belirtilerinin arka planına karşı, glikoz seviyesi 2 mmol/l idi. Semptomlar yedikten sonra rahatladı. Bir karaciğer biyopsisi, hepatositlerin sitoplazmasında yoğun glikojen birikintileri gösterdi.
Gierke hastalığı teşhisi konuldu. Tedavi, diyetteki karbonhidratları azaltarak sık sık beslemeyi ve aşağıdakilerle beslenmeyi içeriyordu: nazogastrik tüp geceleyin.
VAKA TARİHİ #2
MAC-ARDLE HASTALIĞI (KAS GÜCÜNDE AZALMA İLE GLİKOJENOZ)
30 yaşında bir adam bir doktora danıştı. kronik ağrı bacak ve kol kaslarında ve egzersiz sırasında konvülsiyonlarda. Kaslarında zayıflık vardı, bu yüzden hiç spor yapmadı. Spor yaparak kaslarını güçlendirmeye karar verene kadar durum değişmedi. Kalıcı fiziksel egzersizlerle, ağrı kural olarak 15-30 dakikalık eğitimden sonra kayboldu ve egzersiz yapmaya devam edebildi.
Laboratuvar analizi:
Bir laboratuvar çalışmasında, orta düzeyde egzersiz sırasında kandaki glikoz seviyesinin normal olduğu, ancak kas hasarını gösteren kreatin kinazın (MM-CK) MM fraksiyonunun aktivitesinin arttığı bulundu. Yoğun kas çalışması ile kandaki glikoz seviyesi biraz azaldı, ancak aynı zamanda laktat seviyesi de azaldı. Biyopsi, kaslarda glikojen depolama hastalığını kanıtlayan alışılmadık derecede yüksek miktarda glikojen gösterdi.
Tartışma:
Kas yükünün ilk döneminde, çürüyen glikojenden oluşan glikoz her zaman yoğun bir şekilde tüketilmeye başlar. Ancak oksijen eksikliği ile oluşan konvülsiyonlarda glikolizin aktivasyonu sonucunda laktata dönüşerek kana karışan piruvat oluşumu gerçekleşmelidir. Aynı durumda, kas glikojen mobilizasyonunun ihlal edildiğini kanıtlayan laktat artışı olmamıştır. Sonlandırma kas ağrısı Egzersizden 0.5 saat sonra, egzersiz sırasında salınan adrenalinin neden olduğu, kandan kaslara glikoz ve yağ asitlerinin girişini teşvik eden ve kas glikojeninden yetersiz glikoz alımını telafi eden fizyolojik bir reaksiyonla açıklanır.
Glikoliz. Anaerobik koşullar altında, glikoliz ana metabolik yol glikozun parçalanması. Bu süreçte 1 glikoz molekülünün parçalanması, 2 ATP molekülü ve 2 piruvat molekülü üretir. Oksidatif fosforilasyon nedeniyle ATP sentezinin tam olarak sağlanamadığı dokularda glikoz ana enerji kaynağıdır. Kaslardaki yoğun kas çalışması ile karbonhidratlar laktata parçalanarak oksijen borcu denilen duruma neden olur ve hücre içi asitleşmeye yol açar. Sıra ilaçlar, özellikle birinci nesil sülfonilüre ilaçları olan biguanidler glikolizi aktive eder, bu nedenle diyabette laktik asidoz gelişimine katkıda bulunan ek faktörler olabilirler. Bu bakımdan yoğun bakım ünitelerinde ekspres laboratuvarlarda KBS ve kan gazları parametrelerinin tayini ile birlikte hipoksi gelişen hastalarda laktat tayini yapılması önerilmektedir. Glikoliz inhibitörleri, monoiyodoasetat ve NaF - güçlü zehirlerdir. Eritrositlerde, glikoliz ve pentoz fosfat döngüsü, glikoz kullanımının ana yollarıdır, yoğunlukları yüksektir, bu nedenle, glikoz belirlenirken serumla pıhtı bırakılması veya EDTA ile stabilize edilmiş kanda 1 saatten sonra glikoz ölçülmesi önerilmez. Kan depolamak gerekiyorsa, glikoliz inhibitörü olarak monoiyodoasetat veya NaF kullanılması önerilir.
Glikozun aerobik oksidasyonu. Glikoz, vücuttaki ana enerji substratlarından biridir. Oksidasyon hızı aç karnına istirahatte 1 saat boyunca vücut ağırlığına göre yaklaşık 140 mg/kg'dır. Bazı hayati önemli organlar, özellikle serebral korteks, bir enerji substratı olarak sadece glikoz kullanır. Oksidasyon sürecinde, glikolitik yoldan, asetil-coA'ya dekarboksile edildiği mitokondriye giren piruvata dönüştürülür. Krebs döngüsünde ve ATP'nin sentezlendiği ve endojen suyun oluştuğu oksidatif fosforilasyon sürecinde daha fazla oksidasyon meydana gelir. Enerji üretiminin ana yolu budur: Aerobik oksidasyon sürecinde 1 molekül glikoz, glikolize göre 19 kat daha fazla ATP, yani 38 ATP molekülü sentezlemeyi mümkün kılar.Aerobik koşullar altında glikoz oksidasyonu en verimli yoldur oksijeni enerji ihtiyacı için kullanmaktır. Bazal metabolizmanın etkinliği, glikoz oksitlendiğinde en yüksek seviyededir, bu nedenle parenteral beslenmede önemli bir bileşendir.
Pentoz fosfat şantı. Bu döngünün biyolojik rolü, nükleik asitlerin sentezi için gerekli olan pentoz fosfatları oluşturmak, yağ asitlerinin sentezi için NADPH şeklinde indirgenmiş eşdeğerlerini oluşturmak ve hücrelerin antioksidan sistemini sağlamaktır. Pentoz fosfat şantının kusurları arasında en yaygın olanı glikoz-6-fosfat dehidrojenaz enziminin eksikliği veya anormalliğidir. Bu, glutatyonun gerekli restorasyonunu sağlamaz. Eritrosit zarında peroksidasyon aktive olur, hidroperoksitler birikir, hücre zarının geçirgenliği bozularak hemolize neden olur.
Karbonhidrat ve protein arasındaki ilişki Lipid metabolizması . Karbonhidratların, amino asitlerin ve lipitlerin metabolizmasında önemli bir ortak ara madde, hücrelerdeki asetil-coA molekülüdür. Asetil-coA aracılığıyla glikoz ve diğer karbonhidratlar, yağ asitlerine ve trigliseritlere, esansiyel olmayan amino asitlere dönüştürülebilir ve bunun tersi, bu molekül aracılığıyla glikoz sentezlenebilir. Farklı beslenme ile karşılıklı dönüşüm yolları sayesinde, vücut gerekli bileşenleri sentezler. Bu nedenle, yalnızca karbonhidratlı bir diyetle bile, yağ dokusu kütlesi artabilir. Yemeklerden sonra ve ayrıca karbonhidrat alımından sonra bazal kan şekeri seviyesinin incelenmesi önerilmez. Hipertrigliseridemi ile hemen hemen her zaman, insülin direncinin gelişmesi nedeniyle karbonhidrat metabolizmasını bozma eğilimi vardır.
glukoneogenez. Bu, amino asitlerden ve ara metabolizma ürünlerinden glikoz sentezinin metabolik sürecinin adıdır. Glikoneogenez sürecinde, glikolizdeki ile aynı reaksiyonlar meydana gelir, ancak ters yön. İstisna, şantlanan 3 reaksiyondur. Karaciğer, böbrekler ve bağırsak mukozasının hücrelerinde tam bir glukoneogenez enzim seti bulunur. Glukokortikoidler, özellikle kortizol, protein katabolizması sırasında amino asitlerden glikoz sentezine bağlı olarak hiperglisemiye neden olan glukoneojenez enzimlerinin sentezinin güçlü uyarıcılarıdır.
KARBONHİDRAT METABOLİZMASININ DÜZENLENMESİ.
Kandaki glikoz seviyesi homeostazdaki en önemli faktördür. Bağırsaklar, karaciğer, böbrekler, pankreas, adrenal bezler, yağ dokusu ve diğer organların işleviyle belli bir düzeyde tutulur (Şekil 6).
|
|
|
Pirinç. 6. Yemekten sonra glikoz metabolizması. Bağırsakta emilen glikoz karaciğere girer. Karaciğer, başta beyin olmak üzere diğer organlara sürekli bir enerji kaynağı sağlar. Glikozun karaciğere ve beyne alımı insüline bağlı değildir, kaslara ve yağ dokusuna alımı ise insüline bağımlıdır. Tüm hücrelerde glukoz metabolizmasının ilk basamağı fosforilasyondur. Karaciğerde, insülin glukokinaz enzimini uyararak glikojen oluşumunu başlatır. Fazla glikoz-6-fosfat, amino asitlerin ve lipitlerin sentezi için kullanılır. Kaslarda glikoz glikojen olarak depolanır, yağ dokusunda trigliseritlere dönüştürülür ve beyin dokusunda glikoz bir enerji substratı olarak kullanılır.
Karbonhidrat metabolizmasının birkaç düzenleme türü vardır: substrat, sinir, hormonal, renal.
Karbonhidratları ve diğer maddeleri kullanırken, vücut iki görevle karşı karşıyadır - emme bağırsaklardan kana Ulaşım kandan doku hücrelerine. Her durumda, zarın üstesinden gelmek gerekir.
Monoşekerlerin zarlar boyunca taşınması
Bağırsakta emilim
Nişasta ve glikojenin sindiriminden sonra, disakkaritlerin bağırsak boşluğunda parçalanmasından sonra, glikoz ve kan dolaşımına girmesi gereken diğer monosakkaritler. Bunu yapmak için, enterositin en azından apikal zarını ve bazal zarını aşmaları gerekir.
ikincil aktif taşıma
İle ikincil aktif taşıma mekanizması Glikoz ve galaktoz emilimi bağırsak lümeninden gerçekleşir. Böyle bir mekanizma, enerjinin şekerlerin transferi sırasında harcandığı, ancak doğrudan molekülün taşınmasına değil, başka bir maddenin konsantrasyon gradyanının yaratılmasına harcandığı anlamına gelir. Monosakkaritler söz konusu olduğunda, bu madde sodyum iyonudur.
Tübüler epitelde benzer bir glikoz taşıma mekanizması mevcuttur. böbrek, onu birincil idrardan geri emer.
Sadece varlık aktif ulaşım, aktarma yapmanızı sağlar dış ortam hücrelerin içindeki glikozun neredeyse tamamı.
Enzim Na + ,K + -ATPaz sürekli olarak potasyum karşılığında hücreden sodyum iyonları pompalar, enerji gerektiren bu taşımadır. Bağırsak lümeninde, sodyum içeriği nispeten yüksektir ve iki bağlanma yeri olan spesifik bir zar proteinine bağlanır: biri sodyum için, diğeri monosakkarit için. Monosakaritin proteine ancak sodyum bağlandıktan sonra bağlanması dikkat çekicidir. Taşıyıcı protein, zarın kalınlığı içinde serbestçe hareket eder. Proteinin sitoplazma ile teması üzerine, konsantrasyon gradyanı boyunca sodyum ondan hızla ayrılır ve monosakkarit hemen ayrılır. Sonuç, hücrede monosakkarit birikmesidir ve sodyum iyonları Na +, K + -ATPase tarafından dışarı pompalanır.
Glikozun hücreden hücreler arası boşluğa ve daha sonra kana salınması, kolaylaştırılmış difüzyon nedeniyle gerçekleşir.
Glikoz ve galaktozun enterosit zarlarından ikincil aktif taşınması
Pasif ulaşım
Glikoz ve galaktozdan farklı olarak, fruktoz ve diğer monosakkaritler her zaman taşıyıcı proteinler tarafından sodyum gradyanından bağımsız olarak taşınır, yani Kolaylaştırılmış difüzyon. Evet, açık apikal enterosit zarı bir taşıma proteini içerir Glut-5 aracılığıyla fruktoz hücre içine yayılır.
Glikoz için ikincil aktif taşıma şu durumlarda kullanılır: Düşük bağırsakta yoğunlaşır. Bağırsak lümenindeki glikoz konsantrasyonu ise Harika, daha sonra hücre içine de taşınabilir Kolaylaştırılmış difüzyon protein yardımı ile Glut-5.
Monosakkaritlerin bağırsak lümeninden epiteliosit içine emilim hızı aynı değildir. Dolayısıyla, glikoz emilim oranı %100 olarak alınırsa, galaktozun bağıl transfer oranı %110, fruktoz - %43, mannoz - %19 olacaktır.
Kandan hücre zarları boyunca taşıma
Bağırsaklardan akan kana girdikten sonra monosakkaritler, portal sistemin damarlarından karaciğere hareket eder, kısmen içinde oyalanır ve kısmen sistemik dolaşıma girer. Bir sonraki görevleri organların hücrelerine nüfuz etmektir.
Glikoz kandan hücrelere taşınır. Kolaylaştırılmış difüzyon içeren konsantrasyon gradyanı boyunca taşıyıcı proteinler(glikoz taşıyıcıları - "GluT"). Toplamda, lokalizasyon, glikoz afinitesi ve düzenleme yeteneği bakımından farklılık gösteren 12 tip glikoz taşıyıcı ayırt edilir.
glikoz taşıyıcıları Obur-1 Tüm hücrelerin zarlarında bulunurlar ve canlılığı sürdürmek için gerekli olan hücrelere glikozun temel taşınmasından sorumludurlar.
Özellikler Glut-2 glikozu geçirme yeteneğidir iki yönde Ve düşük yakınlık glikoz için. Taşıyıcı, her şeyden önce şu şekilde sunulur: hepatositler, yedikten sonra glikozu yakalayan ve emilim sonrası dönemde ve oruç sırasında onu kana sağlayan. Bu taşıyıcı da mevcut bağırsak epiteli Ve Böbrek tübülleri. Membranlarda mevcut β hücreleri Langerhans adacıklarında GluT-2, glikozu 5,5 mmol/L'nin üzerindeki konsantrasyonlarda içeriye taşır ve böylece insülin üretimini artırmak için bir sinyal üretir.
Glut-3 sahip olmak yüksek yakınlık glikoza dönüştürülür ve sinir dokusu. Bu nedenle nöronlar, kandaki düşük konsantrasyonlarda bile glikozu emebilir.
Glut-4 kaslarda ve yağ dokusunda bulunur, sadece bu taşıyıcılar etkiye duyarlıdır. insülin. İnsülin hücreye etki ettiğinde, zarın yüzeyine gelir ve glikozu içeriye aktarır. Bu kumaşlara denir insüline bağımlı.
Bazı dokular insülinin etkisine tamamen duyarsızdır, bunlara denir. insüline bağımlı olmayan. Bunlar arasında sinir dokusu, vitröz cisim, lens, retina, renal glomerüler hücreler, endoteliyositler, testisler ve eritrositler bulunur.
Kan dolaşımından hücreler tarafından glikoz tüketimi de kolaylaştırılmış difüzyonla gerçekleşir. Bu nedenle, glikozun transmembran akış hızı yalnızca konsantrasyon gradyanına bağlıdır. İstisnalar, kolaylaştırılmış difüzyonun insülin (pankreas hormonu) tarafından düzenlendiği kas hücreleri ve yağ dokusudur. İnsülin yokluğunda hücre zarı Bu hücrelerin büyük bir kısmı glukoza karşı geçirimsizdir, çünkü glukozun glukoz taşıyıcı proteinlerini (taşıyıcılarını) içermezler. Glikoz taşıyıcılarına glikoz reseptörleri de denir. Örneğin, eritrositlerden izole edilen bir glukoz taşıyıcı tarif edilmektedir. Bu, polipeptit zinciri 492 amino asit kalıntısından oluşan ve bir alan yapısına sahip olan bir transmembran proteinidir. Bir proteinin polar bölgeleri, farklı taraflar zarlar, hidrofobik zarda bulunur ve birkaç kez geçer. Taşıyıcı, zarın dışında bir glikoz bağlama bölgesine sahiptir. Glikoz ilavesinden sonra, proteinin yapısı değişir ve bunun sonucunda glikoz, hücrenin içine bakan bölgede protein ile ilişkilendirilir. Daha sonra glikoz hücreye geçerek taşıyıcıdan ayrılır.
Aktif taşımaya kıyasla kolaylaştırılmış difüzyon yönteminin, bir konsantrasyon gradyanı boyunca taşınırsa iyonların glikozla birlikte taşınmasını önlediğine inanılmaktadır.
Karbonhidratların bağırsakta emilmesi. Monosakkaritlerin bağırsaktan emilimi, özel taşıyıcı proteinler (taşıyıcılar) yardımıyla kolaylaştırılmış difüzyonla gerçekleşir. Ek olarak, glikoz ve galaktoz, sodyum iyonlarının konsantrasyon gradyanına bağlı olarak ikincil aktif taşıma ile enterosit içine taşınır. Na+ gradyanına bağlı taşıyıcı proteinler, glukozun bağırsak lümeninden enterosit içine konsantrasyon gradyanına karşı emilmesini sağlar. Bu taşıma için gerekli olan Na+ konsantrasyonu, bir pompa gibi çalışan ve K+ karşılığında Na+'yı hücre dışına pompalayan Na+,K+-ATPase tarafından sağlanır. Glikozdan farklı olarak fruktoz, sodyum gradyanından bağımsız bir sistem tarafından taşınır.
glikoz taşıyıcıları(GLUT) tüm dokularda bulunur. Birkaç GLUT tipi vardır (Tablo 7-1) ve bulundukları sıraya göre numaralandırılmışlardır.
GLUT ailesinden proteinlerin yapısı, glikozu bir konsantrasyon gradyanına karşı bağırsak ve böbreklerdeki zar boyunca taşıyan proteinlerden farklıdır.
Açıklanan 5 tip GLUT, benzer birincil yapıya ve etki alanı organizasyonuna sahiptir.
- GLUT-1 beyne düzenli bir glikoz akışı sağlar;
- GLUT-2, kana glikoz salgılayan organların hücrelerinde bulunur. Glikozun enterositlerden ve karaciğerden kana geçmesi GLUT-2'nin katılımıyla olur. GLUT-2, glikozun pankreatik β-hücrelerine taşınmasında yer alır;
- GLUT-3'ün glikoz için GLUT-1'den daha büyük bir afinitesi vardır. Ayrıca sinir ve diğer dokuların hücrelerine sürekli bir glikoz kaynağı sağlar;
- GLUT-4, glikozun kas hücrelerine ve yağ dokusuna ana taşıyıcısıdır;
- GLUT-5 esas olarak ince bağırsak hücrelerinde bulunur. İşlevleri iyi bilinmemektedir.
Tüm GLUT türleri hem plazma zarında hem de sitozolik veziküllerde bulunabilir. GLUT-4 (ve daha az ölçüde GLUT-1) neredeyse tamamen hücrelerin sitoplazmasında bulunur. İnsülinin bu tür hücreler üzerindeki etkisi, GLUT içeren veziküllerin plazma zarına hareket etmesine, onunla füzyona ve taşıyıcıların zara dahil olmasına yol açar. Bundan sonra, glikozun bu hücrelere kolaylaştırılmış taşınması mümkündür. Kandaki insülin konsantrasyonundaki bir azalmanın ardından, glikoz taşıyıcıları tekrar sitoplazmaya hareket eder ve hücreye glikoz akışı durur (Şekil 7-19).
Glukozun primer idrardan renal tübüllerin hücrelerine hareketi, glukozun bağırsak lümeninden enterositlere emilmesine benzer şekilde, ikincil aktif taşıma ile gerçekleşir. Bu nedenle, birincil idrardaki konsantrasyonu hücrelerdekinden daha az olsa bile, glikoz hücrelere girebilir. Bu durumda, glikoz birincil idrardan neredeyse tamamen (% 99) geri emilir.
Glikoz taşıyıcılarının çalışmasında çeşitli bozukluklar bilinmektedir. Bu proteinlerdeki kalıtsal bir kusur, insüline bağımlı olmayan diabetes mellitusun temelini oluşturabilir (bkz. bölüm 11). Aynı zamanda, glikoz taşıyıcının arızalanmasına yalnızca proteinin kendisindeki bir kusur neden olamaz. GLUT-4 işlevinin ihlali aşağıdaki aşamalarda mümkündür:
- bu taşıyıcının hareketi hakkında insülin sinyalinin zara iletilmesi;
- taşıyıcının sitoplazmada hareketi;
- zara dahil etme;
- membranı bağlama vb.
77.Glikoliz (fosfotrioz yolu, veya Embden-Meyerhof şantı, veya Embden-Meyerhof-Parnassus yolu), ATP sentezinin eşlik ettiği hücrelerde glikozun ardışık olarak parçalanmasının enzimatik bir işlemidir. Aerobik koşullar altında glikoliz, piruvik asit (piruvat) oluşumuna yol açar, anaerobik koşullar altında glikoliz, laktik asit (laktat) oluşumuna yol açar. Glikoliz, hayvanlarda glikoz katabolizmasının ana yoludur.
genel inceleme
Glikolitik yol, her biri ayrı bir enzim tarafından katalize edilen 10 ardışık reaksiyondan oluşur.
Glikoliz süreci şartlı olarak iki aşamaya ayrılabilir. 2 ATP molekülünün enerji tüketimi ile ilerleyen ilk aşama, bir glikoz molekülünün 2 molekül gliseraldehit-3-fosfata bölünmesidir. İkinci aşamada, ATP sentezi ile birlikte gliseraldehit-3-fosfatın NAD bağımlı oksidasyonu meydana gelir. Kendi başına glikoliz tamamen anaerobik bir süreçtir, yani reaksiyonların gerçekleşmesi için oksijenin varlığını gerektirmez.
Glikoliz, hemen hemen tüm canlı organizmalarda bilinen en eski metabolik süreçlerden biridir. Muhtemelen glikoliz, birincil prokaryotlarda 3,5 milyar yıldan daha uzun bir süre önce ortaya çıktı.
Sonuç
Glikolizin sonucu, bir glikoz molekülünün iki molekül pirüvik aside (PVA) dönüştürülmesi ve NAD∙H koenzim formunda iki indirgeyici eşdeğerin oluşmasıdır.
Tam Denklem glikoliz şuna benzer:
Glikoz + 2NAD + + 2ADP + 2P n \u003d 2NAD ∙ H + 2PVC + 2ATP + 2H 2 O + 2H +.
Hücrede oksijen yokluğunda veya yokluğunda, piruvik asit laktik aside indirgenir, sonra genel denklem glikoliz olacaktır:
Glikoz + 2ADP + 2P n \u003d 2 laktat + 2ATP + 2H20.
Böylece, bir glikoz molekülünün anaerobik parçalanması sırasında, toplam net ATP verimi, ADP substrat fosforilasyonu reaksiyonlarında elde edilen iki moleküldür.
Aerobik organizmalarda, glikolizin son ürünleri, hücresel solunumla ilgili biyokimyasal döngülerde daha fazla dönüşüme uğrar. Sonuç olarak, son aşamada bir glikoz molekülünün tüm metabolitlerinin tamamen oksidasyonundan sonra hücresel solunum- oksijen varlığında mitokondriyal solunum zincirinde meydana gelen oksidatif fosforilasyon - her glikoz molekülü için ek olarak 34 veya 36 ATP molekülü daha sentezlenir.
Yol
İlk tepki glikoliz fosforilasyon 1 ATP molekülünün enerji tüketimi ile dokuya özgü heksokinaz enziminin katılımıyla oluşan glikoz molekülleri; aktif glikoz formu oluşur - glikoz-6-fosfat (G-6-F):
Reaksiyonun devam etmesi için ortamda ATP molekül kompleksinin bağlandığı Mg2+ iyonlarının varlığı gereklidir. Bu reaksiyon geri dönüşümsüzdür ve ilk glikolizin anahtar reaksiyonu.
Glikozun fosforilasyonunun iki amacı vardır: birincisi, nötr bir glikoz molekülüne geçirgen olan plazma zarı, negatif yüklü G-6-P moleküllerinin geçmesine izin vermediğinden, fosforile glikoz hücre içinde kilitlenir. İkincisi, fosforilasyon sırasında glikoz, biyokimyasal reaksiyonlara katılabilen ve metabolik döngülere dahil olabilen aktif bir forma dönüştürülür.
Hekzokinaz glukokinazın hepatik izoenzimi, kan şekeri düzeylerinin düzenlenmesinde önemlidir.
Bir sonraki reaksiyonda ( 2 ) fosfoglukoizomeraz enzimi tarafından G-6-P'ye dönüştürülür fruktoz-6-fosfat (F-6-F):
Bu reaksiyon için enerji gerekli değildir ve reaksiyon tamamen geri dönüşümlüdür. Açık bu aşama Glikoliz sürecinde fosforilasyon ve fruktoz da dahil edilebilir.
Daha sonra iki reaksiyon birbirini hemen takip eder: fruktoz-6-fosfatın geri dönüşümsüz fosforilasyonu ( 3 ) ve elde edilen tersinir aldol bölünmesi fruktoz-1,6-bifosfat (F-1,6-bF) iki trioza ( 4 ).
F-6-F'nin fosforilasyonu, başka bir ATP molekülünün enerjisinin harcanmasıyla fosfofruktokinaz tarafından gerçekleştirilir; bu ikinci anahtar tepki glikoliz, regülasyonu bir bütün olarak glikolizin yoğunluğunu belirler.
Aldol bölünme F-1,6-bF fruktoz-1,6-bifosfat aldolazın etkisi altında oluşur:
Dördüncü reaksiyon sonucunda, dihidroksiaseton fosfat Ve gliseraldehit-3-fosfat, ve ilki neredeyse hemen harekete geçiyor fosfotrioz izomeraz ikinciye gider 5 ), daha fazla dönüşümde yer alan:
Her bir gliseraldehit fosfat molekülü, varlığında NAD + tarafından oksitlenir. gliseraldehit fosfat dehidrojenazönce 1,3-difosfogliserat (6 ):
Gelen 1,3-difosfogliserat 1 konumunda makroerjik bir bağ içeren fosfogliserat kinaz enzimi, bir fosforik asit kalıntısını ADP molekülüne aktarır (reaksiyon 7 ) - bir ATP molekülü oluşur:
Bu, substrat fosforilasyonunun ilk reaksiyonudur. Bu andan itibaren, ilk aşamadaki enerji maliyetleri telafi edildiğinden, glikoz parçalanma süreci enerji açısından kârsız olmaktan çıkar: Harcanan iki yerine 2 ATP molekülü sentezlenir (her 1,3-difosfogliserat için bir tane). reaksiyonlar 1 Ve 3 . Bu reaksiyonun gerçekleşmesi için sitozolde ADP'nin varlığı gerekir, yani hücrede ATP fazlalığı (ve ADP eksikliği) ile hızı düşer. Metabolize edilmeyen ATP, hücrede depolanmayıp basitçe yok edildiğinden, bu reaksiyon glikolizin önemli bir düzenleyicisidir.
sırayla: fosfogliserol mutaz formları 2-fosfogliserat (8 ):
enolaz formları fosfoenolpiruvat (9 ):
Ve son olarak, ADP'nin substrat fosforilasyonunun ikinci reaksiyonu, piruvat ve ATP'nin enol formunun oluşumu ile gerçekleşir ( 10 ):
Reaksiyon, piruvat kinazın etkisi altında ilerler. Bu, glikolizin son anahtar reaksiyonudur. Piruvatın enol formunun piruvata izomerizasyonu enzimatik olmayan bir şekilde gerçekleşir.
Kurulduğundan beri F-1,6-bF sadece reaksiyonlar enerjinin serbest bırakılmasıyla devam eder 7 Ve 10 ADP'nin substrat fosforilasyonunun meydana geldiği yer.