Глюконеогенез (гнг).

Глюконеогенез (ГНГ) - это синтез глюкозы из неуглеводных предшественников: лактата, глицерина, ПВК, аминокислот, кислот цикла Кребса. Глюконеогенез протекает в цитоплазме, частично в матриксе митохондрий. Процесс активен в печени, а также в почках, слизистой кишечника. В процессе глюконеогенеза образуется до 80 гр. в сутки эндогенной глюкозы, необходимой для энергообеспечения нервной ткани, особенно в условиях голодания. Глюконеогенез можно рассматри­вать, как обращенный гликолиз. Эти процессы тесно связаны между собой за счет обратимости большинства реакций гликолиза. Только три реакции гликолиза являются необратимыми, т.е. в глюконеогенезе они идут обходными путями под влиянием ключевых ферментов глюконеогенеза: пируваткарбоксилаза, пируваткарбоксикиназа, фруктозо-1,6-бисфосфатаза, глюкозо-6-фосфатаза.

2 лактата+6АТФ+4Н₂О+2НАДН₂ глюкоза+6АДФ+6Ф_н+2НАД

Регуляция глюконеогенеза.

В регуляции глюконеогенеза участвуют четыре аллостерических регуляторных фермента: пируваткарбоксилаза, пируваткарбоксикиназа, фруктозо-1,6-бисфостфатаза, глюкозо-6-фосфатаза. Положительные эффекторы - АТФ, НАДН₂ отрицательные эффекторы АМФ, АДФ, НАД.

Инсулин тормозит глюконеогенез. Активируют глюконеогенез глюка­гон, глюкокортикоиды, избыток лактата в крови.

Цикл Кори.

Цикл Кори характеризует взаимосвязь органов и тканей в углеводном обмене на уровне лактата.

	Мышцы	Кровь	Печень
гликолиз	Глюкоза		Глюкоза	ГНГ
	Лактат		Лактат

Лактат, образующийся в анаэробных условиях, в мышцах накапливаться не должен, т.к. он вызывает судорожный синдром. Лактат выходит в кровь, с током крови поступает в печень, где используется на синтез глюкозы (ГНГ), которая из печени через кровеносное русло может поступать во все органы и ткани. Таким образом, цикл Кори:

1. поддерживает в норме уровень глюкозы крови за счёт ГНГ из лактата

2. обеспечивает утилизацию лактата

Аэробный распад глюкозы.

Аэробный дихотомический распад глюкозы - главный метаболический путь превращения глюкозы в клетке, протекает во всех клетках, является основным поставщиком энергии в виде АТФ. Наиболее важен аэробный рас­пад глюкозы для активно дышащих тканей. Например, головной мозг потребляет 20% всего поступающего в организм О₂. Поэтому недостаток глюкозы и кислорода приводит к головокружению, потере сознанию, судорогам.

В аэробном распаде глюкозы можно выделить 3 этапа:

1) Гликолитическая фаза - распад глюкозы в цитоплазме клетки до 2-х молекул ПВК, которые в аэробных условиях не восстанавливаются до лактата, т.к. образующиеся на этом этапе 2 молекулы НАДН₂ отдают электроны и протоны в дыхательную цепь митохондрий.

г люкозо-6-фосфат 2ПВК+2НАДН₂ 2АТФ (S.Ф.)

Дыхательная цепь 6АТФ (О.Ф.)

Итого: 8 АТФ.

2). Окислительное декарбоксилирование ПВК.

Образующиеся в цитоплазме 2 молекулы ПВК поступают в матрикс митохондрий, где подвергаются действию пируватдегидрогеназного мультиферментного комплекса с образованием двух молекул ацетилкоэнзима А.

ПДГ МФК

2 ПВК 2АцетилКоА + СО₂ 6АТФ (О.Ф.)

3 Е, 5КоЕ

ТПФ, HSКоА, ЛК

ФАД, 2НАД 2 НАДН₂

3). Цикл Кребса и дыхательная цепь.

2 молекулы ацетилкоэнзима А в матриксе митохондрий вступают в цикл Кребса, образуя ряд первичных доноров водорода (изоцитрат, -кетог­лутарат, сукцинат, малат), которые могут служить субстратами для тка­невого дыхания, их водород при участии дегидрогеназ поступает в дыха­тельную цепь. За счет окислительного фосфорилирования три молекулы НАДН₂ и одна ФАДН₂ образуют 11 молекул АТФ. 1 молекула ГТФ образуется в матриксе митохондрий в процессе субстратного фосфорилирования. Следовательно энергетический баланс этого этапа составляют 24 молекулы АТФ. Конечным продуктом тканевого дыхания является эндогенная вода.

Таким образом при окислении одной молекулы глюкозы в аэробных условиях образуется 38 молекул АТФ.

Регуляторными ферментами аэробного окисления глюкозы являются гексокиназа, фосфофруктокиназа, и пируваткиназа. Активаторами их явля­ются АДФ, НАД, инсулин. Ингибиторами - АТФ, НАДН₂, глюкокортикоиды.