21. Распадгликогенадопирувата,биологическаяроль,регуляцияпроцесса.

Гликогенолиз.Запаснымполисахаридомвтканяхчеловекаявляетсягликоген.Процессраспадагликогенаназываетсягликогенолизом.Этотпроцессможетосуществлятьсялибопутемгидролиза, либофосфоролиза.

Фосфоролиз является основным путем распада гликогена, его катализирует ферментгликогенфосфорилаза,относящийсякклассутрансфераз.Гликогенфосфорилазаотщепляетостатки глюкозы с нередуцирующего конца гликогена и переносит их на молекулуфосфорнойкислотысобразованиемглюкозо-1-фосфата:

Глюкозо-1-фосфатбыстроизомеризуется,превращаясьвглюкозо-6-фосфат,которыйвпеченигидролизуетсяфосфатазамидоглюкозыифосфорнойкислоты:

Процессфосфоролизагликогенатонкорегулируется.Регуляцияактивностигликогенфосфорилазыноситкаскадныйхарактер,вкоторомможновыделитьнескольковидоврегуляции ферментативнойактивности:

84

• 1)гормональная(глюкагонвпечени,адреналинвмышцах);

• 2) аллостерическая;

• 3)протеинкиназныереакции(вданномслучае-фосфорилированиебоковогорадикаласеринавгликогенфосфорилазе).

Активность мышечной фосфорилазы увеличивается при определенной концентрации АМФ иацетилхолина,атакжевприсутствиикатионовкальцияинатрия.

Снижениескоростифосфоролизапроисходитприуменьшениизапасовгликогенаифосфорной кислоты, а также при увеличении концентрации глюкозо-6-фосфата. Механизмы,снижающиескоростьфосфоролизагликогена,предохраняюторганизмотбольшихтратуглеводныхзапасов(гликогена),которыемоглибыпривестикнедостаткуглюкозы,необходимойдляработыголовногомозгаисердечноймышцы.

Гидролиз гликогенакатализируетсяферментамиамилазами,которыеотносятсякклассугидролаз.Врезультатегидролизагликогенрасщепляетсядосвободнойглюкозы:

Гидролитический распад гликогена происходит обычно в печени. Глюкоза, полученная прифосфоролизе и гидролизе гликогена, поступает в различные ткани и органы организма, гдеподвергаетсядальнейшемураспаду.

Затемдальнейшеепревращениеглюкозывпируватидетвгидролизе.

Первой ферментативнойреакциейгликолизаявляется фосфорилирование.Образование глюкозо-6-фосфата в гексокиназной реакции сопровождается освобождением значительного количествасвободнойэнергиисистемыиможетсчитатьсяпрактическинеобратимымпроцессом.

2.

3.Данная реакция аналогично гексокиназной практически необратима, протекает в присутствииионовмагнияиявляетсянаиболеемедленнотекущейреакциейгликолиза.Фактическиэтареакция определяет скорость гликолиза в целом.

4.

5.Пятаяреакция–этореакцияизомеризациитриозофосфатов.Образованием глицеральдегид-3-фосфатакакбы завершаетсяперваястадиягликолиза.

6.

7.Такимобразом,благодарядействиюдвухферментов(глицеральде-гидфосфатдегидрогеназыифосфоглицераткиназы)энергия,высвобождающаясяприокисленииальдегиднойгруппыглицеральдегид-3-фосфатадокарбоксильнойгруппы,запасаетсявформеэнергииАТФ

8.

9.

10.

23.Синтезгликогена,написатьсоответствующиереакции.Метаболическая и гормональная регуляция. Какие биохимическиетестыиспользуютсядлядиагностикигликогенозов?Методикавыполнениятеста.

Синтезгликогена(гликогенез)

Прежде всего глюкоза подвергается фосфорилированию при участии фермента гексокиназы,авпечени–иглюкокиназы.Далееглюкозо-6-фосфатподвлияниемферментафосфоглюкомутазыпереходитвглюкозо-1-фос-фат:

Образовавшийся глюкозо-1-фосфат уже непосредственно вовлекается в синтез гликогена. Напервойстадиисинтезаглюкозо-1-фосфатвступаетвовзаимодействиесУТФ(уридинтрифосфат), образуя уридиндифосфатглюкозу (УДФ-глюкоза) и пирофосфат. Даннаяреакциякатализируетсяферментомглюкозо-1-фосфат-уридилилтрансферазой(УДФГ-пирофосфорилаза):

Глюкозо-1-фосфат+УТФ<=>УДФ-глюкоза+Пирофосфат.

ПриводимструктурнуюформулуУДФ-глюкозы.

На второй стадии – стадии образования гликогена – происходит перенос глюкозного остатка,входящеговсоставУДФ-глюкозы,наглюкозиднуюцепьгликогена(«затравочное»количество).Приэтомобразуетсяα-(1–>4)-связьмеждупервыматомомуглеродадобавляемогоостаткаглюкозыи4-гидроксильнойгруппойостаткаглюкозыцепи.

ОбразующийсяУДФзатемвновьфосфорилируетсявУТФзасчетАТФ,итакимобразомвесьцикл превращений глюкозо-1-фосфата начинается сначала.

Регуляция:Регуляциясинтезагликогенаосуществляетсячерезрегуляциюактивности

гликоген-синтазы.Гликогенсинтазавклеткахприсутствуетвдвухформах:гликогенсинтазав

(D)—фосфорилированнаянеактивнаяформа,гликогенсинтазаа(I)—нефосфорилированнаяактивнаяформа.Глюкагонвгепатоцитахикардиомиоцитахпоаденилатциклазномумеханизмуинактивируетгликогенсинтазу.Аналогичнодействуетадреналин в скелетных мышцах. Гликогенсинтаза D может аллостерически активироватьсявысокимиконцентрациямиглюкозо-6-фосфата.Инсулинактивируетгликогенсинтазу.Итак,инсулиниглюкозастимулируютгликогенез,адреналиниглюкагон—тормозят.