Обмен и функции углеводов

Регуляция активности ЦТК

Биологическое значение цикла Кребса

1. Энергетическая функция. Энергетическая эффективность выражается количеством молекул АТФ

В цикле Кребса выделяют 3 реакции, идущие с образованием НАДН₂ по схеме:

RH₂ + НАД→R+НАДН_2.. Их катализируют ферменты:

1. изоцитратдегидрогеназа
2. кетоглютаратдегидрогеназный комплекс
3. малатдегтдрогеназа

Образовавшиеся в ЦТК 3 молекулы НАДН₂ в последующем окисляются в длинной ЦПЭ с образованием 9 молекул АТФ (при окислении каждой НАДН₂ синтезируется 3 молекулы АТФ).

В ЦТК одна реакция (сукцинатдегидрогеназная) протекает по схеме:

RН₂ + ФАД→ R + ФАДН₂

Образовавшийся в ЦТК ФАДН₂ окисляется в короткой ЦПЭ, давая энергию для синтеза 2 молекул АТФ.

В сукцинилтиокиокиназной реакции ЦТК непосредственно образуется 1 макроэрг – ГТФ (1 ГТФ = 1 АТФ)

В целом общая энергетическая эффективность ЦТК составляет 12 молекул АТФ

2. Анаболическая функция заключается в том, что некоторые метаболиты цикла Кребса не окисляются в нём, а используются для синтеза новых веществ. Например, альфа - кетоглютаровая используется на синтез глютаминовой кислоты. Сукцинил-КоА используется на синтез гема. Ацетил КоА идёт на синтез жирных кислот, холестерина.

Щавелевоуксусная кислота может участвовать в синтезе аспарагиновой кислоты.

1. Взаимосвязь обмена белков, жиров, углеводов.

Аминокислоты↔ Цикл Кребса↔ Углеводы

↕

Липиды

Ключевыми ферментами ЦТК являются цитратсинтетаза и изоцитратдегидрогеназа. Они ингибируются высокой концентрацией АТФ и НАДН₂. Активаторами этих ферментов являются АДФ и НАДокисленный.

Лимитирующим фактором цикла Кребса являются запасы щавелевоуксусной кислоты. Запасы щавелевоуксусной кислоты могут пополняться 2 путями:

А) дезаминированием аспарагиновой кислоты по схеме:

аспарагиновая кислота -NН₃ + Н₂О → ЩУК

Б) карбоксилированием пировиноградной кислоты по схеме:

ПВК + СО₂ → ЩУК

Термин «углеводы» связан с тем, что большинство веществ этого класса соответствуют формуле С_n(H₂O)m.

Содержание углеводов в организме человека в среднем составляет около 2%. Наиболее высоко содержание углеводов в печени, соединительной ткани.

Углеводы выполняют многие функции в организме:

1. Энергетическая: окисление 1 г углеводов даёт 3,75 ккал
2. Структурная функция: входят в состав клеточных мембран, рецепторов, межклеточного вещества, соединительной ткани.
3. Входят в состав других важных для организма веществ (нуклеиновые кислоты, АТФ, НАД, ФАД и др.)
4. Вместе с белками в составе гликопротеидов выполняют специфические функции:
• иммунная функция (иммуноглобулины)
• транспортная функция (трансферрин, некоторые гормоны)
• ферментативная функция (холинэстераза)
• рецепторная функция
• коммуникативная функция (межклеточные взаимодействия)

Классификация углеводов

Моносахариды.

По химической природе они являются альдегидо - и кетоспиртами. В зависимости от числа углеродных атомов выделяют триозы, тетрозы, пентозы, гексозы, гептозы.

Наиболее распространёнными в организме пентозам и являются рибоза, дезоксирибоза, рибулоза, ксилулоза. Гексозы организма в основном представлены глюкозой, фруктозой, галактозой, маннозой.

Производные моносахаридов.

Аминосахара – производные моносахаридов. у которых ОН - группа во 2 положении замещена на аминогруппу.

Ацетиламиносахара – производные аминосахаров, у которых к аминогруппе присоединён остаток уксусной кислоты.

Гексуроновые кислоты – производные гексоз, у которых в 6-ом положении содержится СООН - группа.

О - гликозиды – производные циклических форм моносахаридов, у которых к гликозидному гидроксилу присоединён какой-либо спирт.

N-гликозиды – производные моносахаридов, в которых к полуацетальному гидроксилу присоединяется азотсодержащее вещество.