Актуальность. Аэробный распад глюкозы – основной путь ее катаболизма у аэробных организмов

Аэробный распад глюкозы – основной путь ее катаболизма у аэробных организмов. При аэробном распаде глюкозы выделяется гораздо больше энергии, чем при анаэробном гликолизе. Промежуточные продукты окислительного катаболизма глюкозы используются также в качестве предшественников при биосинтезе аминокислот, липидов и других биомолекул. В наибольшей зависимости от аэробного распада глюкозы находится мозг. Он расходует около 120 г глюкозы в сутки.

Пентозофосфатный путь выполняет анаболическую функцию. Он обеспечивает клетку молекулами НАДФН для восстановительных синтезов и пентозами для синтеза нуклеотидов.

Цель

Изучение реакций аэробного распада глюкозы до углекислого газа и воды и реакций пентозофосфатного пути. Изучение нервной и гормональной регуляции обмена глюкозы. Изучение нарушений обмена углеводов.

Приобретение практических навыков по проведению теста толерантности к глюкозе и построению гликемических кривых.

Вопросы для самоподготовки

1. Источники глюкозы крови. Нормальная концентрация глюкозы в крови. Возможные причины гипо- и гипергликемий.

Специфические и общие пути катаболизма глюкозы. Суммарное уравнение аэробного распада глюкозы.

Этапы аэробного распада глюкозы: 1 – окисление глюкозы до пирувата; 2 – окислительное декарбоксилирование пирувата; 3 – цикл трикарбоновых кислот, 4 – цепь переноса электронов и образование эндогенной воды.

Суммарное уравнение окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты и его отдельные реакции. Компоненты мультиферментного пируватдегидрогеназного комплекса, ферменты и коферменты. Регуляция процесса. Какие витамины принимают участие в работе ПВК-дегидрогеназы? Их характеристика. Какие еще ферментативные комплексы обладают подобным строением?

Цикл трикарбоновых кислот, ферменты и коферменты, биологическая роль цикла. Регуляция процесса.

Глицеролфосфатная и малат-аспартатная челночные системы. Каково их значение?

Преимущества аэробного окисления глюкозы. Эффект Пастера, его биохимический механизм.

Характеристика пентозофосфатного пути окисления глюкозы по плану:

o распространение и роль пентозофосфатного пути,

o реакции окислительного этапа,

o представление о неокислительном этапе (схематично),

o ферменты, коферменты, витамины,

o взаимосвязь процесса с гликолизом,

o значение пентозофосфатного пути, например. в жировой клетке, эритроците, в делящихся клетках.

Образование АТФ при аэробном и анаэробном распадах глюкозы. Роль анаэробного и аэробного распадов глюкозы при мышечной работе. Как проявляется зависимость метаболизма нервной ткани от аэробного распада глюкозы?

Особенности окисления глюкозы в эритроците. Роль гликолиза, пентозофосфатного шунта, 2,3‑дифосфо­глицератного шунта.

Наследственная энзимопатия глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы. Факторы, провоцирующие проявление недостаточности фермента. Последствия.

Нервная регуляция обмена углеводов. Роль симпатической и парасимпатической систем.

Гормональная регуляция обмена углеводов. Влияние инсулина, адреналина, глюкагона, кортизола на уровень глюкозы крови и на внутриклеточные процессы превращения глюкозы. Гормоночувствительные ферменты обмена углеводов.

Характеристика сахарного диабета I и II типов. Какие пути обмена углеводов нарушены? Биохимия осложнений сахарного диабета.

2. Тест толерантности к глюкозе. Диагностическое значение параметров гликемической кривой – крутизна подъема, величина подъема, время возвращения к исходным значениям. При каких заболеваниях изменяется вид гликемической кривой? Коэффициент Бодуэна и коэффициент Рафальского, их значение.