Wondershare EdrawMind
Галерея диаграмм связей Биохимия Метаболизм сахара
- 2
Биохимия Метаболизм сахара
Это интеллектуальная карта биохимического метаболизма сахара. Основное содержание - анаэробное окисление. Аэробное окисление, синтез и разложение гликогена, глюконеогенез и др.
Отредактировано в 2023-12-01 15:20:00
- Рекомендовано вам
- Структура
Метаболизм глюкозы
анаэробное окисление
концепция
Процесс расщепления одной молекулы глюкозы на две молекулы пирувата в цитоплазме называется гликолизом.
Гликолиз
Всего десять стадий реакции
Glu превращается в G-6-P
Гексокиназа (ион магния)
подавление обратной связи
Г-6-П
аллостерическое торможение
Длинноцепочечный жирный ацил-КоА
первое ограничение скорости
Г-6-П преобразован в Ф-6-П
Конверсия Ф-1-П в Ф-1,6-П
Действительно ввести гликолиз
Фосфофруктокиназа-1 (ион магния)
Аллостерическая активация: (F-2,6-P),ADP,AMP,(F-1,6-P)
Аллостерическое ингибирование: АТФ, лимонная кислота.
Второе ограничение скорости (самое медленное)
F-1,6-P превращается в 2 молекулы глицеральдегид-3-фосфата (дигидроксиацетонфосфата).
альдолаза
Первые пять шагов – это подготовительный этап.
Превращение 3-глицеральдегидфосфата в 1,3-бисфосфоглицериновую кислоту.
Глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа
2 молекулы НАД принимают водород
3 или 5АТФ
Превращение 1,3-бисфосфоглицерата в 3-фосфоглицерат
фосфорилирование первого субстратного уровня
Фосфоглицерат киназа (Mg)
Дегидратация 2-фосфоглицерата до ПЭП
Превращение ПКП в пируват
Фосфорилирование второго субстратного уровня
Пируваткиназа (K и Mg)
аллотип
Активация: Ф-1,6-П
Ингибировать: АТФ
химическая модификация
фосфорилирование
протеинкиназа А
активация глюкагона
Са, кальмодулинзависимая протеинкиназа
деактивировать
Третий предел скорости
Последние пять шагов — это этап выпуска.
производство молочной кислоты
лактатдегидрогеназа
Нужен НАДН
физиологическое значение
Быстро обеспечивает энергию без использования кислорода
2АТФ
Аэробное окисление
концепция
Реакционный процесс, при котором организм использует кислород для полного окисления глюкозы до CO2 и H2O, называется аэробным окислением сахара.
процесс реакции
Гликолиз
Окислительное декарбоксилирование пирувата
Пируват превращается в ацетил-КоА.
комплекс пируватдегидрогеназы
Пируватдегидрогеназа (E1)
Дигидролипоамид-трансацетилаза (E2)
Дигидролипоамиддегидрогеназа (E3)
кофермент
Тиаминпирофосфат (TPP)
КоА, липоевая кислота
ФАД, НАД
цикл ТСА
8 шагов реакции
Функции
В результате 4 дегидрирований образуются 3 молекулы НАДН и 1 молекула ФАДН2.
2 декарбоксилирование генерирует 2 молекулы CO2
Фосфорилирование на одном уровне субстрата приводит к образованию одной молекулы ГТФ или АТФ.
Это не основное звено для непосредственного высвобождения энергии и генерации АТФ, а для обеспечения достаточных восстанавливающих эквивалентов посредством четырех реакций дегидрирования для последующего переноса электронов и реакций окислительного фосфорилирования для генерации большого количества АТФ.
процесс
Ацетил-КоА и оксалоацетат конденсируются с образованием лимонной кислоты.
цитратсинтаза
Потребляет высокоэнергетическую тиоэфирную связь
первое ограничение скорости
Лимонная кислота под действием аконитовой кислоты превращается в изоцитрат.
Окислительное декарбоксилирование изоцитрата до α-кетоглутарата.
главный регулирующий сайт
изоцитратдегидрогеназа
НАД принимает водород
Одна молекула CO2
второй предел скорости
Окислительное декарбоксилирование α-кетоглутарата до сукцинил-КоА.
Альфа-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс
НАД принимает водород
Одна молекула CO2
Третий предел скорости
Сукцинил-КоА-синтаза катализирует реакции фосфорилирования на уровне субстрата.
сукцинил-КоА-синтетаза
АДП или ВВП
Дегидрирование янтарной кислоты в фумаровую кислоту.
сукцинатдегидрогеназа
Индикаторы работы цикла ТСА
Внутренняя мембрана митохондрий (единственная в цикле ТСА)
FAD принимает водород
Фумаровая кислота присоединяется к воде с образованием яблочной кислоты.
Дегидрирование яблочной кислоты до оксалоацетата.
малатдегидрогеназа
НАД принимает водород
значение
Общие пути разложения трех основных питательных веществ с получением энергии
Центр метаболизма сахара, жиров и аминокислот
физиологическое значение
Основной способ расщепления сахара для получения энергии
Гликолиз
5 или 7АТФ
Окислительное декарбоксилирование пирувата
5АТФ
цикл ТСА
20АТП
30 или 32АТФ
Уровень сахара в крови и его регуляция
Уровень сахара в крови: 3,9~6,0 ммоль/л.
Гипогликемия: менее 2,8 ммоль/л.
Гипергликемия: выше 7 ммоль/л натощак.
Гормональная регуляция
уменьшать
инсулин
Активировать фосфодиэстеразу
Снизить уровень цАМФ
Активирует пируватдегидрогеназу-фосфатазу.
Активация пируватдегидрогеназного комплекса
Ингибирует печеночный глюконеогенез.
Ингибирует синтез PEP-карбоксикиназы.
Аминокислоты ускоряют синтез мышечного белка и снижают уровень глюконеогенеза.
синтетический жир
рост
глюкагон
печеночный гликогенолиз
Ингибировать гликогенсинтазу
Активировать гликогенфосфорилазу
Ингибируют гликолиз и способствуют глюконеогенезу.
Снижение синтеза F-2,6-P
Ингибирует внутрипеченочную пируваткиназу.
Стимулировать синтез PEP-карбоксикиназы
Стимулирование липолиза
Глюкокортикоиды
Ускорить глюконеогенез
Ингибирует окислительное декарбоксилирование пирувата.
мобилизация жира
Адреналин
Инициирует цАМФ-зависимый каскад фосфорилирования в клетках печени и мышц.
стрессовое состояние
диабет
особенность
стойкая гипергликемия и глюкозурия
Причина
Частичная или полная недостаточность инсулина, инсулинорезистентность
тип
Инсулиновая зависимость (1 тип)
Инсулиннезависимый (тип 2)
Гестационный диабет (тип 3)
Особый тип диабета (тип 4)
осложнение
Ретинопатия
Периферическая нейропатия
заболевание периферических сосудов
Другие метаболические пути
Путь уроновой кислоты
Путь метаболизма глюкозы с глюкуроновой кислотой в качестве промежуточного продукта
Генерирует активированную глюкуроновую кислоту (UDPGA).
полиольный путь
глюконеогенез
концепция
Процесс превращения несахаридных соединений (молочной кислоты, глицерина, гликогенных аминокислот и др.) в глюкозу или гликоген называется глюконеогенезом.
Карбоксилирование пирувата до PEP
Пируват превращается в оксалоацетат.
пируваткарбоксилаза
внутри митохондрий
Кофактор: Биотин
Потребляйте АТФ
CO2 в сочетании с биотином
Оксалоацетат становится PEP
PEP-карбоксикиназа
Съешьте один P~P
Челночное перемещение оксалоацетата
Оксалоацетат не может напрямую проникать через мембрану митохондрий.
шаттл яблочной кислоты
малатдегидрогеназа
Сопровождение транспорта НАДН из митохондрий в цитоплазму
аспартатный шаттл
аспартатаминотрансфераза
F-1,6-P гидролизуется до F-6-P.
фруктозобисфосфатаза-1
G-6-P гидролизуется до Glu.
Глюкозо-6-фосфатаза
физиологическое значение
Поддерживайте постоянный уровень сахара в крови
Пополнить или восстановить запасы гликогена в печени.
Поддерживать кислотно-щелочной баланс
Повышенный метаболизм кетоновых тел (почки)
Синтез и распад гликогена
концепция
Синтез гликогена относится к процессу производства гликогена из глюкозы, который в основном происходит в печени и скелетных мышцах.
Синтез гликогена
G-6-P является аллостериком G-1-P.
Г-1-П и УТФ превращаются в УДФГ и пирофосфат (быстрый гидролиз).
УДПГасе
УДФГ синтезирует гликоген
гликогенсинтаза
α-1,4-гликозидная связь
разветвляющий фермент
α-1,6-гликозидная связь
гликогенолиз
Продукт: В основном G-1-P, небольшое количество Glu.
гликогенфосфорилаза
α-1,4-гликозидная связь
Вы не можете продолжать, если осталось четыре группы глюкозы.
разветвляющий фермент
глюкантрансфераза
α-1,4-гликозидная связь
Перенесите 3 группы глюкозы в конец ближайшей сахарной цепи.
альфа-1,6-глюкозидаза
α-1,6-гликозидная связь
генерировать глюкозу
Разница между печенью и мышцами
В печени есть фермент G-6-P, который может превращать G-6-P в глю, чтобы дополнить уровень сахара в крови, но в мышцах этого нет.
ключевой фермент
гликогенсинтаза
Фосфорилируется до активной формы
гликогенфосфорилаза
Дефосфорилируется до активной формы
регулировать
химическая модификация
Ключевое ферментное фосфорилирование
Гормональная регуляция
глюкагон
печеночный гликогенолиз
Адреналин
мышечный гликогенолиз
инсулин
Синтез гликогена
аллостерическая корректировка
глюкоза
Ингибирует гликогенфосфорилазу печени.
Энергия и Ca
мышечный гликогенолиз
пентозофосфатный путь
стадия реакции
стадия окисления
Г-6-П к ГЧП
Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа
НАДФН регуляция
Итого: Г-6-Ф превращается в 2 молекулы НАДФН и 1 молекулу рибозо-5-фосфата, выделяя 1 молекулу СО2.
этап группового трансфера
Для всех групповых переносов необходимы 3 молекулы пентозофосфата.
1 молекула глицеральдегид-3-фосфата и 2 молекулы F-6-P
физиологическое значение
Обеспечить рибозофосфат
Синтетические нуклеиновые кислоты
Синтез лекарства?
Обеспечить НАДФН
донор водорода для анаболической реакции
Реакция гидроксилирования
Поддерживайте восстановленное состояние глутатиона (GSH)
Жиры и глицерофосфолипиды
глицеринфосфат