КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Пентозофосфатный путь
ПУТИ ОБМЕНА УГЛЕВОДОВ Тема 10. ПЕНТОЗОФОСФАТНЫЙ И глюкуроновЫЙ Пентозофосфатный путь (ПФП) обмена углеводов нередко называют апотомическим путём, так как обмен глюкозы идёт по первому (С1) атому углерода. Доля ПФП в количественном превращении глюкозы в клетках обычно невелика (в большинстве клеток не более 10 %) и варьирует в зависимости от типа ткани и её функ-ционального состояния. Так, в клетках печени по этому пути превращается до 20 % глюкозы, в эритроцитах — 7 %, в клетках мозга — около 2 %. Этот процесс идет в клетках многих органов и тканей. Ферменты ПФП локализованы в цитоплазме клеток. Превращение глюкозы по ПФП не требует присутствия кислорода. Если по ПФП превращается шесть молекул Гл-6-Ф, то за один цикл молекула Гл-6-Ф катаболизирует до 6 СО2. Суммарное уравнение: 6 Гл-6-Ф + 7H2O + 12 НАДФ+ ® 5 Гл-6-Ф + 6СО2 + 12 НАДФН.Н+ + ФН Последовательность реакций ПФП разделяют на два этапа: 1. Окислительный этап. На этом этапе осуществляются две дегидрогеназные реакции и одна реакция декарбоксилирования с образованием рибозо-5-фосфата и восстановлением двух молекул НАДФ+ (2 НАДФ+ → 2 НАДФН . Н+) (рис. 10.1 а). Таким образом, при окислении молекулы глюкозы образуется 2 НАДФН . Н+ и рибозо-5-фосфат. В некоторых клетках катаболизм глюкозы на этом и заканчивается. Ключевые ферменты: 1) глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа — главный ключевой фермент; 2) 6-фосфоглюконатдегидрогеназа. Значение окислительного этапа: 1. Главный поставщик рибозо-5-фосфата для биосинтеза мононуклеотидов (АМФ, ГМФ, УМФ, ЦМФ, ТМФ и др.), которые в свою очередь необходимы для синтеза нуклеиновых кислот (ДНК, РНК) и коферментов (НАД+, НАДФ+, ФАД, КоА-SН). 2. Основной источник НАДФН . Н+ в клетках. ПФП на 50 % обеспечивает потребности клетки в НАДФН . Н+.
НАДФН . Н+ в клетках используется: 1) в реакциях биосинтеза веществ как восстановитель: - синтез жирных кислот; - биосинтез холестерола, стероидных гормонов, желчных кислот; - синтез заменимых аминокислот (НАДФН·Н+ как кофермент глутаматдегидрогеназы в реакциях восстановительного аминирования α-кетоглутаровой кислоты); - в глюкуроновом пути и др. 2) в обезвреживании веществ: в реакциях гидроксилирования различных ксенобиотиков, лекарственных веществ, этанола и других веществ, которые осуществляются с участием микросомной цитР450-зависимой системы окисления; 3) как антиоксидант: используется на восстановление окисленного глутатиона. Глутатион — важный антиоксидант клеток; 4) в фагоцитозе: генерирование активных форм кислорода. Фагоциты с использованием НАДФН . Н+ генерируют супероксидные анион-радикалы, выполняющие основную роль в разрушении поглощённых бактериальных клеток. При недостаточной продукции НАДФН . Н+ в условиях нарушения ПФП отмечается хроническое течение инфекционных заболеваний. Интенсивность протекания реакций ПФП зависит от потребности клеток в продуктах реакций и различается в разных тканях. Реакции окислительного этапа активно протекают в клетках печени, жировой ткани, эмбриональной ткани, в коре надпочечников, щитовидной железе, половых железах, лактирующей молочной железе, костном мозге, эритроцитах. 2. Неокислительный этап (этап межмолекулярных перегруппировок). На этом этапе происходят взаимопревращения сахаров (фосфотриоз, фосфотетроз, фосфопентоз, фосфогексоз, фосфогептулоз, фосфооктулоз), в результате которых регенерирует глюкозо-6-фосфат (рис. 10.1 б). Два основных фермента катализируют превращения на неокислительном этапе: 1)транскетолазакатализирует перенос двухуглеродных фрагментов. В качестве кофермента использует тиаминпирофосфат;
2) трансальдолазакатализирует перенос трёхуглеродных фрагментов. Варианты неокислительных превращений: - классический или F-вариант (от англ. fat — жир) — осуществляется в клетках жировой ткани; - октулозный или L-вариант (от англ. liver — печень) — осуществляется в клетках печени и других тканей. Итак, на неокислительном этапе невостребованные в клетках пентозофосфаты в результате межмолекулярных перегруппировок превращаются в глюкозо-6-фосфат, а также образуются фруктозо-6-фосфат и 3-ФГА. Все реакции неокислительного этапа обратимы. На неокислительном этапе ПФП связан с гликолизом (посредством глюкозо-6-фосфата, фруктозо-6-фосфата и 3-ФГА), то есть возможно переключение этих процессов. Значение неокислительного этапа: 1. Стабилизирует концентрацию фосфопентоз в клетке, то есть утилизирует лишние фосфопентозы. Благодаря связи с гликолизом лишние пентозы катаболизируют по гликолитическому пути, давая клеткам энергию. 2. Синтез фосфопентоз в клетке при торможении окислительного этапа благодаря обратимости реакций неокислительного превращения. Регуляция пентозофосфатного пути, в основном, осуществляется на уровне дегидрогеназ. Инсулин индуцирует синтез глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и 6-фосфоглюконат-дегидрогеназы. Жирные кислоты — аллостерические ингибиторы глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы. Увеличение уровня НАДФН . Н+ в клетке тормозит окисление глюкозы по ПФП.
Рис. 10.1. Пентозофосфатный путь: а — окислительный этап; б — неокислительный этап (L-вариант)
Дата добавления: 2014-01-14; Просмотров: 615; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |