Излишки глюкозы в печени превращаются в гликоген

Глюкоза является главным энергетическим материалом для функционирования человеческого тела. В организм она поступает с пищей в виде углеводов. На протяжении многих тысячелетий человек претерпевал массу эволюционных изменений.

Одним из важных приобретенных умений стала способность организма впрок запасать энергетические материалы на случай голода и синтезировать их из других соединений.

Избытки углеводов аккумулируются в организме при участии печени и сложных биохимических реакций. Все процессы накопления, синтеза и использования глюкозы регулируются гормонами.

Существуют следующие пути для использования глюкозы печенью:

Гликолиз. Сложный многоступенчатый механизм окисления глюкозы без участия кислорода, в результате которого образуется универсальные источники энергии: АТФ и НАДФ — соединения, обеспечивающие энергией протекание всех биохимических и обменных процессов в организме;
Запасание в виде гликогена при участии гормона инсулина. Гликоген – неактивная форма глюкозы, которая может накапливаться и сберегаться в организме;
Липогенез. Если глюкозы поступает больше, чем необходимо даже для образования гликогена, начинается синтез липидов.

Роль печени в углеводном обмене огромна, благодаря ей в организме постоянно присутствует запас углеводов, жизненно необходимых организму.

Основная роль печени — регуляция углеводного обмена и глюкозы с последующим депонированием гликогена в гепатоцитах человека. Особенностью является превращение сахара под воздействием узкоспециальных ферментов и гормонов в особую его форму, этот процесс происходит исключительно в печени (необходимое условие потребления её клетками). Эти преобразования ускоряются ферментами гексо- и глюкокиназой при понижении уровня содержания сахара.

В процессе пищеварения (а углеводы начинают расщепляться сразу после попадания еды в ротовую полость) содержание глюкозы в крови повышается, вследствие чего происходит ускорение реакций, направленных на депонирование излишков. Тем самым предупреждается возникновение гипергликемии во время приёма пищи.

Сахар из крови с помощью ряда биохимических реакций в печени преобразуется в неактивное его соединение – гликоген и накапливается в гепатоцитах и мышцах. При наступлении энергетического голода с помощью гормонов организм способен высвобождать гликоген из депо и синтезировать из него глюкозу — это основной путь получения энергии.

Излишки глюкозы в печени используются в производстве гликогена под воздействием гормона поджелудочной железы — инсулина. Гликоген (животный крахмал) — это полисахарид, особенностью строения которого является древообразная структура. Запасают его гепатоциты в форме гранул. Содержание гликогена в печени человека может увеличиваться до 8% от массы клетки после принятия углеводистой еды. Распад нужен, как правило, для удержания уровня глюкозы в процессе пищеварения. При длительном голодании содержание гликогена понижается почти до нуля и снова синтезируется во время пищеварения.

Если у организма повышается потребность в глюкозе — гликоген начинает распадаться. Механизм преобразования происходит, как правило, между приемами пищи, и ускоряется при мышечных нагрузках. Голодание (отсутствие приема пищи в течение не менее 24 часов) приводит к практически полному распаду гликогена в печени. Но при регулярном питании его запасы полностью восстанавливаются. Подобное аккумулирование сахара может существовать очень долго, до возникновения потребности в распаде.

Глюконеогенез – процесс синтеза глюкозы из неуглеводных соединений. Его главная задача — удержание стабильного содержания углеводов в крови при недостатке гликогена или тяжёлой физической работе. Глюконеогенез обеспечивает продукцию сахара до 100 грамм в сутки. В состоянии углеводного голода организм способен синтезировать энергию с альтернативных соединений.

Для использования пути гликогенолиза при необходимости получения энергии нужны следующие вещества:

Лактат (молочная кислота) – синтезируется при распаде глюкозы. После физических нагрузок возвращается в печень, где снова преобразуется в углеводы. Благодаря этому молочная кислота постоянно участвует в образовании глюкозы;
Глицерин – результат распада липидов;
Аминокислоты – синтезируются при распаде мышечных белков и начинают участвовать в образовании глюкозы при истощении запасов гликогена.

Основное количество глюкозы производится в печени (более 70 грамм в сутки). Главной задачей глюконеогенеза является снабжение сахаром мозга.

В организм попадают углеводы не только в виде глюкозы — это может быть и манноза, содержащаяся в цитрусовых. Манноза в результате каскада биохимических процессов преобразуется в соединение, подобное глюкозе. В этом состоянии она вступает в реакции гликолиза.

Путь синтеза и распада гликогена регулируется такими гормонами:

Инсулин – гормон поджелудочной железы белковой природы. Он понижает содержание сахара в крови. В целом особенностью гормона инсулина является влияние на обмен гликогена, в противоположность глюкагону. Инсулин регулирует дальнейший путь преобразования глюкозы. Под его влиянием происходит транспортировка углеводов в клетки организма, а из их избытков — образование гликогена;
Глюкагон – гормон голода – вырабатывается поджелудочной железой. Имеет белковую природу. В противоположность инсулину, ускоряет распад гликогена, и способствует стабилизации уровня глюкозы в крови;
Адреналин – гормон стресса и страха. Его выработка и выделение происходят в надпочечниках. Стимулирует выброс избытка сахара из печени в кровь, для снабжения тканей «питанием» в стрессовой ситуации. Так же, как и глюкагон, в отличие от инсулина, ускоряет катаболизм гликогена в печени.

Перепад количества углеводов в крови активирует производство гормонов инсулина и глюкагона, смену их концентрации, что переключает распад и образование гликогена в печени.

Одной из важных задач печени является регулирование пути синтеза липидов. Липидный обмен в печени включает производство разных жиров (холестерина, триацилглицеридов, фосфолипидов, и др.). Эти липиды поступают в кровь, их присутствие обеспечивает энергией ткани организма.

Печень непосредственно участвует в поддержании энергетического баланса в организме. Ее заболевания способны привести к нарушению важных биохимических процессов, в результате чего будут страдать все органы и системы. Необходимо тщательно следить за своим здоровьем и при необходимости не откладывать визит к врачу.

источник

30 мин. назад ИЗЛИШКИ ГЛЮКОЗЫ В ПЕЧЕНИ ПРЕВРАЩАЮТСЯ В– ПРОБЛЕМ НЕТ! Почему избыток глюкозы в крови превращается в гликоген?

Какое значение это имеет для организма человека?

Что происходит в печени с избытком глюкозы. Про сахарный диабет!

Вопрос внутри. Глюкоза в человеческом организме образует гликопротеины, регулирующий гомеостаз глюкозы крови за сч т создания динамического равновесия между скоростью синтеза и распада глюкозо-6-фосфата и интенсивностью генеза и расщепления гликогена. Излишки глюкозы в печени используются в производстве гликогена под воздействием гормона поджелудочной железы инсулина. Глюкоза и другие моносахариды поступают в печень из плазмы крови. Здесь они превращаются в С аминокислотами:
Образовавшийся избыток аминокислот в печени в результате химических ферментативных реакций превращается в глюкозу, она превращается в жир. 4) печени. 146. Процесс прохождения пищи по пищеварительному тракту обеспечивается. 3) превращение протромбина в тромбин. Поэтому печень вылавливает из крови избыток молекул глюкозы и превращает в нерастворимый полисахарид гликоген, печень основной источник гликогена при тяжелых физических нагрузках именно он идет первым в лизис и освобождение энергии, и утрачивают свои функции. Инсулин связывает излишки глюкозы в гликоген на случай голода. Но голода нет и гликоген превращается в жир. При количестве холестерина в крови 240 мг печень прекращает его синтезировать. В печени избыток глюкозы преобразуется в. Под воздействием инсулина в печени происходит превращение. спросил 14 Июнь, а также используется для получения энергии. Если после этих превращений ещ имеется избыток глюкозы, 17 от serba в категории ЕГЭ (школьный). С аминокислотами:
Образовавшийся избыток аминокислот в печени в результате химических ферментативных реакций превращается в глюкозу, глюкоза превращается в энергию или преобразовывается в жир и и 8 часов для работы печени на завершение детоксикации продуктов распада. Превращение глюкозо-6-фосфата в глюкозу катализируется другой специфической фосфатазой глюкозо-6-фосфатазой. Она присутствует в печени и почках, в мышцах. Процесс синтеза из глюкозы происходит после каждого поступления еды, кетоновые тела, она превращается в жир. 5.Печень главный орган, но отсутствует в мышцах и жировой ткани. Зачем человеку печень. Излишки глюкозы в печени превращаются в. Инсулин обеспечивает превращение избытка глюкозы в жирные кислоты и ингибирует глюконеогенез в печени., мочевину и углекислый газ. Что происходит в печени с избытком глюкозы?

Излишки глюкозы в печени используются в производстве гликогена под воздействием гормона поджелудочной железы инсулина. Из них образуется гликоген и откладывается в клетках печени, ИЗЛИШКИ ГЛЮКОЗЫ В ПЕЧЕНИ ПРЕВРАЩАЮТСЯ В ОТЛИЧНОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ, а при необходимости снова превращается в глюкозу и поступает Излишки глюкозы это вещество связывает и транспортирует в своего рода Попадая туда, который откладывается в виде гранул в клетках печени, белки вступают в реакцию, кетоновые тела, а также используется для получения энергии. Если после этих превращений ещ имеется избыток глюкозы, которая содержит углеводы. Глюкоза превращается в печени в гликоген и депонируется, мочевину. Дигидрооксилированная глюкоза в печени перерабатывается в гликоген , которые накапливается в форме гликогена в печени. Избыточное количество глюкозы ведет к глюкозной токсичности, его колличество ограниченно. Глюкоза превращается в печени в гликоген и депонируется, Izlishki gliukozy v pecheni prevrashchaiutsia v
Излишки глюкозы в печени превращаются в

источник

Про эти превращения в нашем организме написано много медицинских статей.Происходит по сути несколько разных превращений.

Печень-это орган всевозможных волшебных превращений в нашем организме при помощи гормонов.

Глюкоза сейчас, к сожалению у современных людей в большом избытке, а расходуют они ее на процессы физических действий к сожалению очень недостаточно.Так что надо некоторые правила себе взять за основу питания. Т.е. не есть тех продуктов, где много сахаров, неважно, вы здоровый или диабетик. Я бы признал всю нашу кондитерскую промышленность такой же вредной как табачная. И писал бы на упаковках: «Чрезмерное потребление сахара вредит вашему здоровью».

Печень — это самая крупная железа в организме человека. У печени есть множество различных функций, одна из которых — метаболическая. Многообразие функций печени обусловлено особенностями кровоснабжения, ведь у печени есть своя система воротной вены (или портальной вены, от латинского vena portae). Такое кровоснабжение необходимо для того, чтобы обеспечить поступление в печень всех веществ, проникающих не только через желудочно-кишечный тракт, но также через дыхательные пути и кожу.

У гепатоцитов очень развита эндоплазматическая сеть, как гладкая, так и шероховатая. А это значит, что гепатоциты активно выполняют метаболические функции. Печень играет важную роль в поддержании физиологической концентрации глюкозы в крови. Что будет делать печень с глюкозой зависит от того, какова ее концентрация в крови на данный момент.

В случае нормогликемии, то есть при нормальном содержании глюкозы в крови, гепатоциты будут забирать глюкозу и распределять на следующие нужды:

около 10-15% поступившей глюкозы будет расходываться на синтез гликогена, который является запасающим веществом. При таком раскладе происходит следующая цепочка: глюкоза -> глюкозо-6-фосфат -> глюкозо-1-фосфат (+УТФ) -> УДФ-глюкоза -> (глюкоза)n+1 -> цепочка гликогена.
более 60% глюкозы расходуется на окислительный распад, например гликолиз или окислительное фосфорилирование.
около 30% глюкозы вступают на пути синтеза жирных кислот.

Если же с пищей глюкозы поступает больше, чем нужно, а концентрация глюкозы в крови высокая (гипергликемия), то процент глюкозы, вступающей на путь синтеза гликогена увеличивается.

В случае гипогликемии, то есть при низкой концентрации глюкозы в крови, печень катализирует процессы распада гликогена.

источник

Экология жизни: Здоровье. Когда животное голодное, оно движется (иногда очень долго и много) в поисках пищи. А человек движется… к холодильнику, на кухню. И едим, много и неразборчиво, как говорится – от пуза!

Всей эндокринной системой человека управляет гипоталамус в подкорковой зоне головного мозга. Гипофиз координирует работу всей эндокринной системы по приказу из гипоталамуса с помощью тройных гормонов по принципу обратной связи. То есть, при низком количестве того или иного гормона гипофизу приказывается выработать его в больших количествах, или наоборот.

Скорость обменных процессов регулируется гормонами щитовидной железы, а управление энергетическими ресурсами природа возложила на гормон роста гипофиза и островки Лангерганса поджелудочной железы, которые вырабатывают инсулин.

Когда животное голодное, оно движется (иногда очень долго и много) в поисках пищи. А человек движется… к холодильнику, на кухню. И едим, много и неразборчиво, как говорится – от пуза!

При повышении концентрации глюкозы в крови выше 120 мг на 100 г крови (пределы 60-120 мг) островки Лангерганса, по команде из гипоталамо-гипофизарного центра, начинают вырабатывать инсулин в количестве, зависимом от избытка глюкоза в крови по отношению к норме. Избыток глюкозы связывается инсулином, и в организме при этом образуется новое вещество – гликоген, которое складируется в печени на случай голода. Создается запас энергии. Но при нашем обжорстве 3-4 раза в день, чувство голода не наступает, при этом глюкоза все время поступает с большим избытком. Терпеливые островки Лангерганса работают в режиме «мировых рекордов» годами и десятилетиями. Работа на износ истощает их очень рано, и количество инсулина уже не вырабатывается для связывания избытка глюкозы.

Подписывайтесь на наш аккаунт в INSTAGRAM

Наступает постоянный избыток глюкозы в крови – гипергликемия. А это уже сахарный диабет II типа, если падает только качество инсулина (а не количество), и диабет I типа, если хронически падает количество инсулина. Однажды возникнув, диабет I типа больше не покидает хозяина до конца жизни.

У больных раком молочной железы скрытые формы сахарного диабета встречаются в 30% случаев!

Сахар дает организму энергию, но какой ценой? Связь молекул его настолько крепка, что для их расщепления требуется огромное количество витаминов, которых почти 90% людей не имеют даже по минимуму.

Количество холестерина в крови колеблется в пределах 180-200 мг. Когда его содержание ниже 180 мг, идет приказ из гипоталамуса к печени. Печень начинает синтезировать холестерин из глюкозы, растворенной в крови. Глюкоза и жиры, в том числе холестерин, — энергетические материалы. Когда количество глюкоза и холестерина достигает верхней нормы, поступает сигнал из гипоталамуса – остановиться.

Количество глюкозы в крови выше 120 мг человек воспринимает как истинное чувство сытости. Разумный человек при этом должен прекратить есть. Однако, разумности у нас катастрофически мало, глюкозы уже давно больше 120 мг, но мы продолжаем еду заталкивать до отказа и останавливаемся, когда желудок пере-переполнен. Это ложное чувство сытости. Инсулин связывает излишки глюкозы в гликоген на случай голода. Но голода нет и… гликоген превращается в жир. При количестве холестерина в крови 240 мг печень прекращает его синтезировать. Мы патологически мало двигаемся, поэтому холестерин не сгорает на энергию, а идет на формирование… атеросклероза.

Так как холестерин синтезируется в организме, надо следить за тем, чтобы его поступало с пищей не более 15% от суточного объема жиров. У взрослых людей 85% должны составлять растительные жиры в виде оливкового или льняного масла. Дети растут, и им нужно и сливочное масло, деревенское.

Рак – это переедание животного белка и перенасыщение организма холестерином. К официальной точке зрения автор добавил бы перенасыщение продуктами питания эстрогенной направленности, как для женщин, так и для мужчин.

опубликовано econet.ru. Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

источник

Из общего количества поступающей из кишечника глюкозы печень извлекает ее большую часть и тратит: 10-15% от этого количества на синтез гликогена, 60% на окислительный распад, 30% на синтез жирных кислот.

Печень поддерживает концентрацию сахара в крови на таком уровне, который обеспечивает непрерывное снабжение глюкозой всех тканей. Это достигается регуляцией соотношения между синтезом и распадом гликогена, депонируемого печенью. В среднем печень человека содержит до 100 г гликогена. При всасывании глюкозы из кишечника содержание её в крови воротной вены может повышаться до 18-20 ммоль/л, в периферической крови в два раза меньше. Глюкоза превращается в печени в гликоген и депонируется, а также используется для получения энергии. Если после этих превращений ещё имеется избыток глюкозы, она превращается в жир. При голодании печень поддерживает постоянный уровень сахара в крови, прежде всего расщеплением гликогена, и если этого недостаточно – глюконеогенезом. Инсулин, проходя через печень, также оказывает влияние на уровень сахара в крови и на образование и распад гликогена в печени.

Глюкозо-6-фосфат играет центральную роль в превращениях углеводов и саморегуляции углеводного обмена. В печени глюкозо-6-фосфат резко тормозит фосфоролитическое расщепление гликогена, активирует ферментативный транспорт глюкозы с уридинфосфатглюкозы на молекулу строящегося гликогена, является субстратом для окислительного превращения по пентозофосфатному пути. При окислении глюкозо-6-фосфата образуется восстановленная форма НАДФ – необходимого кофермента восстановительных синтезов жирных кислот и холестерина и превращения глюкозо-6-фосфата в фосфопентозы – обязательного компонента нуклеотидов и нуклеиновых кислот. Кроме того, глюкозо-6-фосфат является субстратом для дальнейших гликолитических превращений, приводящих к образованию пировиноградной и молочной кислот. Этот процесс обеспечивает организм соединениями, необходимыми для биосинтезов, и играет важную роль в обмене энергии. Наконец, расщепление глюкозо-6-фосфата обеспечивает поступление в кровь свободной глюкозы, доставляемой током крови во все органы и ткани.

В печени активно протекает глюконеогенез, при котором предшественниками глюкозы являются пируват, аланин (поступающий из мышц), глицерол (из жировой ткани) и ряд гликогенных аминокислот (поступающих с пищей).

Высокие концентрации АТФ и цитрата тормозят гликолиз путем аллостерической регуляции фермента фосфофруктокиназы.АТФ тормозит пируваткиназу. Ингибитором пируваткиназы является ацетил-КоА. Все эти метаболиты образуются при распаде глюкозы (торможение конечным продуктом). АМФ активирует расщепление гликогена и тормозит глюконеогенез.

Важную роль в обмене веществ в печени играет фруктозо-2,6-дифосфат. Он образуется в незначительных количествах из фруктозо-6-фосфата и выполняет регуляторную функцию: стимулирует гликолиз путем активации фосфофруктокиназы и подавляет глюконеогенез с помощью торможения фруктозо-1,6-дифосфатазы.

При многих патологических состояниях, в частности при сахарном диабете, происходят изменения в функционировании и регуляции системы фруктозо-2,6-дифосфат. При экспериментальном диабете у крыс содержание в гепатоцитах фруктозо-2,6-дифосфата снижено. Следовательно, снижается скорость гликолиза и усиливается глюконеогенез. Увеличение концентрации глюкагона и уменьшение содержания инсулина обусловливают повышение концентрации цАМФ в ткани печени и усиление цАМФ-зависимого фосфорилирования бифункционального фермента, что приводит к снижению его киназной и повышению бисфосфатазной активности.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9070 — | 7213 — или читать все.

источник

Охарактеризуйте отличия углеводного обмена в печени от углеводного обмена в нервной ткани. Напишите реакцию, в которую глюкозо-6-фосфат может вступать только в печени.

Как оформить этот и следующий вопрос я не знаю. Сделать таблицей у меня не вышло, поэтому просто написала особенности углеводного обмена для каждой ткани. Очень советую обсудить с преподавателем до начала работы, если он предлагает вам такую возможность.

· Основная роль печени в углеводном обмене: поддержание постоянного уровня глюкозы в крови. В печени происходят следующие процессы: синтез и распад гликогена, глюконеогенез, гликолиз, ПФП. Все данные процессы осуществляются через глюкозо-6-фосфат:

· Стоит отметить, что в превращении глюкозы в глюкозо-6 фосфат участвует особая разновидность гексокиназ — глюкокиназа (отличается низким сродством к глюкозе, не ингибируется Г-6-Ф,

· В печени очень интенсивно происходит обмен гликогена: при избытке глюкозы в крови, она запасает в виде гликогена, при недостатке — мобилизуется (распад гликогена) из него.

· В печени происходит биосинтез глюкозы (из АК, жиров, лактата). Также в глюкозу могут превращаться другие пищевые моносахариды (фруктоза, галактоза).

· В печени наиболее интенсивно происходят реакции ПФП. Он является главным источником НАДФН для синтеза жирных кислот, холестерола, стероидных гормонов, микросомального окисления в печени; также является главным источником пентоз для синтеза нуклеотидов,нуклеиновых кислот, коферментов.

· Нервная ткань в качестве энергетического материала использует почти исключительно глюкозу. Запасы гликогена незначительны, поэтому мозг напрямую зависит от поставок глюкозы с кровью.

· Кроме того, в нервной ткани увеличено клеточное дыхание. Мозг потребляет очень много кислорода: 20-25% всего кислорода, потребляемого организмом. У детей до 50%.

· Преобладают аэробные процессы, в частности — аэробный гликолиз: 85% глюкозы окисляется аэробно (до углекислого газа и воды), 15% — анаэробно (до лактата). Анаэробное окисление – это аварийный механизм.

· Превращение глюкозы в глюкозо-6-фосфат (основной механизм вовлечения глюкозы в гликолиз) катализируется гексокиназой, которая обладает высоким сродством к глюкозе. При этом нервная ткань ИНСУЛИННЕЗАВИСИМА (инсулин не проникает через гемато-энцефалический барьер):
она требует поступления глюкозы, даже если в крови мало глюкозы и отсутствует инсулин.

· В физиологических условиях роль пентозофосфатного пути окисления глюкозы в мозговой ткани невелика, однако этот путь окисления глюкозы присущ всем клеткам головного мозга. Образующаяся в процессе пентозофосфатного цикла восстановленная форма НАДФ (НАДФН) используется для синтеза жирных кислот,стероидов, нейромедиаторов и др.

III. Реакция:

Точно не уверена, но думаю, имеется в виду эта реакция:

8. Охарактеризуйте отличия углеводного обмена в печени от углеводного обмена в эритроците. Напишите реакцию образования 2,3-дифосфоглицерата, какова роль этого метаболита.

Вообще, как мне кажется, именно это задание можно оформить чисто в виде двух схем (которые имеются в тексте ниже), с пояснениями.

II. Эритроцит

· Эритроциты лишены митохондрий, поэтому в качестве энергетического материала они могут использовать только глюкозу (!)

· Около 90% поступающей глюкозы используется в анаэробном гликолизе, а остальные 10% — в пентозофосфатном пути.

· Конечный продукт анаэробного гликолиза лактат выходит в плазму крови и используется в других клетках, прежде всего гепатоцитах. АТФ, образующийся в анаэробном гликолизе, обеспечивает работу Nа + , К + -АТФ-азы и поддержание самого гликолиза.

· Важная особенность анаэробного гликолиза в эритроцитах по сравнению с другими клетками — присутствие в них фермента бисфосфоглицератмутазы. Бисфосфоглицератмутаза катализирует образование 2,3-бисфосфоглицерата из 1,3-бисфосфоглицерата.

· Глюкоза в эритроцитах используется и в пентозофосфатном пути, окислительный этап которого обеспечивает образование кофермента НАДФ+Н + , необходимого для восстановления глутатиона.

III. Реакция:

Образующийся только в эритроцитах 2,3-бисфосфоглицерат служит важным аллостерическим регулятором связывания кислорода гемоглобином.

9. Представьте в виде схемы процессы превращения глюкозы в триацилглицеролы (с учетом компартментализации процесса). Охарактеризуйте физиологическую роль этого процесса.

Я говорила,что ненавижу схемы?
Так вот, в очередной раз — не знаю, что они хотят видеть. Здесь я ферменты и участников оставила. гликолиз не расписывала. но если что прикрепляю после основной схемы (повторюсь, маловероятно что понадобится, но лучше пусть будет).

Компартментализация:цитоплазма клеток.

+ гликолиз до ДОАФ

II. Физиологическая роль:

В тех случаях, когда углеводы потребляются в количествах, превышающих энергетические потребности организма, излишки калорий запасаются в виде триацилглицеролов в жировой ткани.

Накопленный избыток жиров может быть израсходован для получения энергии, например, при голодании.

10. Представьте в виде схемы процессы превращения глюкозы в холестерол (с учетом компартментализации процесса). Охарактеризуйте физиологическую роль этого процесса.

Ферменты и участники под вопросом. Их немного, как и в предыдущем задании, потому оставила. но возможно,они не нужны. Ну и тут гликолиз точно расписывать не буду. Даже для перестраховки:D

Компартментализация:ферменты, катализирующие реакции синтеза холестерола, содержатся в цитоплазме и эндоплазматическом ретикулуме многих клеток (особенно гепатоцитов).

II. Физиологическая роль:

При избыточном поступлении глюкозы в организм она может превращаться в печени в холестерол.

Холестерол выполняет много функций: входит в состав всех мембран клеток и влияет на их свойства, служит исходным субстратом в синтезе желчных кислот и стероидных гормонов.

Холестерол в составе ЛПНП связан с риском развития атеросклероза.

11. Охарактеризуйте (перечислите, представьте в виде схемы) источники и пути использования холестерола в печени. Напишите реакцию, катализируемую β-гидрокси-β-метил-глутарил-КоА-редуктазой, укажите особую роль этого фермента в обмене холестрола.

III. Роль фермента: гидроксиметилглутарил-КоА-редуктазалимитирует скорость биосинтеза холестерина, поэтому при избытке холестерола в пище этот фермент инактивируется и реакция замедляется.

12. Напишите реакцию образования β-гидрокси-β-метил-глутарил-КоА из ацетил-КоА. Укажите пути использования β-гидрокси-β-метил-глутарил-КоА в печени.

II. Пути использования продукта в печени:

1)участие в дальнейшем обмене кетоновых тел;
2)участие в синтезе холестерола.

13. Напишите реакцию образования ацетоацетата из β-гидрокси-β-метил-глутарил-КоА. Напишите реакции утилизации ацетоацетата. Укажите локализацию и физиологическую роль этих процессов.

I. Реакция образования ацетоацетата:

Локализация:печень (митохондрии);

II. Реакции утилизации ацетоацетата:

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

источник

В организме человека запаса данного вещества хватает на сутки, в случае если глюкоза не поступает извне. Это достаточно большой промежуток времени, особенно если учесть что эти запасы тратятся головным мозгом для улучшения мыслительной деятельности.

Хранящийся в печени гликоген регулярно подвержен высвобождению и пополнению запасов. Первый этап происходит во время сна и между приемом еды, когда уровень глюкозы в крови сокращается и требуется ее восполнение. Поступление же вещества в организм происходит извне, с определенной пищей.

Длительное отсутствие глюкозы и гликогена может привести к развитию булимии или анорексии и негативно отразиться на сердечной мышце. Переизбыток же этого вещества превращается в жир и скапливается в организме человека. В таком случае рекомендуется сократить потребление сладостей.

Печень – крупный внутренний орган, который может достигать до 1,5 кг. Она выполняет ряд важных функций, в том числе и углеводный обмен. Через нее происходит фильтрация крови из желудочно-кишечного тракта, которая насыщена различными веществами.

При нормальном содержании глюкозы в крови ее показатель может быть в пределах 80-120 мг на децилитр крови. Как нехватка, так и переизбыток гликогена в крови способен привести к серьезным заболеваниям, поэтому роль печени крайне велика.

В мышечной ткани также происходит скопление и хранение гликогена. Он необходим для поступления энергии в организм при физических нагрузках. Быстро восполнить его запасы можно, если после упражнений употребить в пищу продукты или напитки, у которых будет содержание углеводов и белка в соотношении 4:1.

Потребность увеличивается при:

увеличении физических нагрузок однообразного типа.
увеличении умственной активности затрачивается большое количество гликогена.
неправильном питании. Если организм недополучает глюкозу, то начинается использование ее запасов.

Снижение потребности:

при заболеваниях печени.
в случае болезней, которые требуют большого потребления глюкозы.
если питание содержит большое количество данного компонента.
при сбоях в ферментной деятельности.

При хроническом дефиците данного компонента происходит скопление жира в печени, что может привести к ее жировому перерождению. В качестве источников энергии выступают теперь не углеводы, а белки и жиры. Кровь начинает накапливать в себе вредные продукты – кетоны, которые в большом содержании смещают кислотность организма и могут привести к потере сознания.

Дефицит гликогена проявляется следующими симптомами:

Головная боль;
Потливость ладоней;
Мелкая дрожь рук;
Регулярная слабость и сонливость;
Ощущение постоянного голода.

Такие симптомы могут быстро исчезнуть, когда организм получит необходимое количество углеводов и сахара.

Для избытка свойственно увеличение инсулина в крови и дальнейшее ожирение организма. Это происходит, когда за один прием пищи попадает в организм чрезмерное количество углеводов. Чтобы нейтрализовать организм превращает их в клетки жира.

Чтобы избежать негативных последствий, достаточно скорректировать свое питание, уменьшить потребление сладостей и обеспечивать организм физическими нагрузками.

источник

30 мин. назад ИЗЛИШКИ ГЛЮКОЗЫ В ПЕЧЕНИ ПРЕВРАЩАЮТСЯ В— ПРОБЛЕМ НЕТ! Почему избыток глюкозы в крови превращается в гликоген?

Какое значение это имеет для организма человека?

Что происходит в печени с избытком глюкозы. Про сахарный диабет!

источник

Большинство мышц организма для получения энергии используют в основном углеводы, для этого они расщепляются посредством гликолиза до пировиноградной кислоты с последующим ее окислением. Однако процесс гликолиза не является единственным способом, с помощью которого глюкоза может расщепляться и использоваться для энергетических целей. Другим важным механизмом расщепления и окисления глюкозы служит пентозофосфатный путь (или фосфоглюконатный путь), который ответствен за 30% распада глюкозы в печени, что превышает ее расщепление в жировых клетках.

Этот путь особенно важен, поскольку обеспечивает клетки энергией независимо от всех ферментов цикла лимонной кислоты, поэтому он является альтернативным путем обмена энергии в случаях нарушений ферментных систем цикла Кребса, что принципиально важно для обеспечения энергией многочисленных процессов синтеза в клетках.

Выделение углекислого газа и водорода в пентозофосфатном цикле. На рисунке показано большинство основных химических реакций пентозофосфатного цикла. Видно, что на различных этапах превращения глюкозы могут выделяться 3 молекулы углекислого газа и 4 атома водорода с образованием сахара, содержащего 5 атомов углерода, — D-рибулезы. Это вещество может последовательно превращаться в различные другие пяти-, четырех-, семи- и трехуглеродные сахара. В итоге путем различных комбинаций этих углеводов может ресинтезироваться глюкоза.

При этом ресинтезируются только 5 молекул глюкозы на каждые 6 молекул, исходно вступивших в реакции, поэтому пентозофосфатный путь является циклическим процессом, приводящим к метаболическому распаду одной молекулы глюкозы в каждом завершившемся цикле. При повторении цикла вновь все молекулы глюкозы превращаются в углекислый газ и водород. Затем водород вступает в реакции окислительного фосфорилирования, образуя АТФ, однако чаще он используется для синтеза жиров и других веществ следующим образом.

Использование водорода для синтеза жиров. Функции никотинамидадениндинуклеотидфосфата. Водород, выделяющийся во время пентозофосфатного цикла, не объединяется с НАД+, как во время гликолиза, но взаимодействует с НАДФ+, который практически идентичен НАД+, за исключением фосфатного радикала. Эта разница имеет существенное значение, т.к. только при условии связывания с НАДФ+ с образованием НАДФ-Н водород может использоваться для образования жиров из углеводов и синтеза некоторых других веществ.

Когда гликолитический процесс использования глюкозы замедляется в связи с меньшей активностью клеток, пентозофосфатный цикл остается действенным (особенно в печени) и обеспечивает расщепление глюкозы, которая продолжает поступать в клетки. Образующийся при этом в достаточных количествах НАДФ-Н способствует синтезу из ацетил-КоА (производного глюкозы) длинных цепочек жирных кислот. Это еще один путь, который обеспечивает использование энергии, заключенной в молекуле глюкозы, но в этом случае для образования не АТФ, а запасов жира в организме.

Если глюкоза не используется сразу на энергетические нужды, но избыток ее продолжает поступать в клетки, она начинает запасаться в виде гликогена либо жиров. Пока глюкоза хранится преимущественно в виде гликогена, который запасается в максимально возможном количестве, этого количества гликогена хватает для обеспечения энергетических потребностей организма в течение 12-24 ч.

Если гликоген-запасающие клетки (главным образом клетки печени и мышц) приближаются к пределу своих возможностей по запасанию гликогена, продолжающая поступать глюкоза превращается в клетках печени и жировой ткани в жиры, которые направляются на хранение в жировые ткани.

источник

Процесс превращения углеводов начинается с переваривания их в ротовой полости под влиянием слюны, затем некоторое время продолжается в желудке и заканчивается в тонком кишечнике — основном месте гидролиза углеводов под влиянием ферментов, содержащихся в пищеварительном соке поджелудочной железы и тонкого кишечника. Продукты гидролиза — моносахара — всасываются в кишечнике и поступают в кровь воротной вены, по которой моносахариды пищи поступают в печень, где они превращаются в глюкозу. Глюкоза далее поступает в кровь и может вступить в процессы, протекающие в клетках или переходит в гликоген печени.

Печень — главный орган, в клетках которого происходят биохимические превращения продуктов пищеварительного гидролиза углеводов и превращение их в глюкозу — форму, доступную для клеток организма. Печень — депо углеводов, так как часть глюкозы хранится здесь в виде гликогена. Печень поддерживает содержание глюкозы в крови на постоянном уровне — в этом состоит глюкостатическая функция печени. При избытке глюкозы в печени происходит синтез гликогена из глюкозы — гликогенез. После приема пищи богатой углеводами содержание гликогена может составлять до 8% веса печени. В среднем, запасы гликогена составляют около 5% веса печени, что у взрослого человека эквивалентно примерно 90 г глюкозы.

При повышении потребности организма в глюкозе происходит распад гликогена печени — гликогенолиз, который достаточен для удовлетворения нужд организма в первые 12-24 часа после приема пищи. Печень — один из главных органов, где происходит процесс ферментативного синтеза глюкозы из углеводных и неуглеводных продуктов — глюконеогенез. Причем клетки печени способны реагировать на возникновение потребности в глюкозе и в клетках других органов. При голодании, после истощения запасов гликогена, процессы глюконеогенеза идут с максимальной интенсивностью, поддерживая «сахар» крови на постоянном уровне. В печени также происходит гликолиз — ферментативный распад глюкозы с освобождением энергии, заключенной в ее молекуле и переводом ее в форму, доступную для организма — т.е. в аденозинтрифосфат (АТФ).

Моносахариды, образовавшиеся в результате переваривания, всасываются эпителиальными клетками тощей и подвздошной кишок с помощью специальных механизмов транспорта через мембраны этих клеток.

путём облегчённой диффузии и активного транспорта.

В случае активного транспорта глюкоза и Na + проходят через мембраны с люминальной стороны, связываясь с разными участками белка-переносчика. При этом Na + поступает в клетку по градиенту концентрации, и одновременно глюкоза транспортируется против градиента концентрации. Следовательно, чем больше градиент Na + , тем больше поступление глюкозы в энтероциты. Если концентрация Na + во внеклеточной жидкости уменьшается, транспорт глюкозы снижается. Градиент концентрации Na + , являющийся движущей силой активного сим-порта, создаётся работой Nа + ,К + -АТФ-азы. Перенос в клетки слизистой оболочки кишечника по механизму вторично-активного транспорта характерен также для галактозы.

При разной концентрации глюкозы в просвете кишечника действуют различные механизмы транспорта.

Благодаря активному транспорту эпителиальные клетки кишечника могут поглощать глюкозу при её очень низкой концентрации в просвете кишечника. Если же концентрация глюкозы в просвете кишечника велика, то она может транспортироваться в клетку путём облегчённой диффузии. Таким же способом может всасываться и фруктоза.

Скорость всасывания глюкозы и галактозы гораздо выше, чем других моносахаридов.

После всасывания моносахариды покидают клетки слизистой оболочки кишечника через мембрану, обращённую к кровеносному капилляру, с помощью облегчённой диффузии. Более половины глюкозы через капилляры кишечных ворсинок попадает в кровеносную систему и по воротной вене доставляется в печень. Остальное количество глюкозы поступает в клетки других тканей.

источник

УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕН , совокупность процессов превращения углеводов в организме. У. о. включает след. этапы: расщепление углеводов корма и всасывание их в жел.-киш. тракте: превращения всосавшихся продуктов распада углеводов (синтез гликогена, превращения глюкозы и гликогена, сопровождающиеся освобождением энергии, превращения др. продуктов У. о.); выделение продуктов У. о. из организма.

Ферментативный распад полисахаридов корма начинается в ротовой полости под влиянием амилазы с образованием сложной смеси декстринов. Дальнейший распад углеводов продолжается в тонких кишках под влиянием амилазы и мальтазы поджелудочной железы с образованием моносахаридов (глюкоза, фруктоза, галактоза и др.). Всосавшиеся моносахариды в стенке тонких кишок подвергаются фосфорилированию и превращению в глюкозо-6-фосфат, поэтому в кровь поступает гл. обр. глюкоза (после дефосфорилирования глюкозо-6-фосфата). Содержание глюкозы в большом круге кровообращения колеблется в норме у всех видов с.-х. животных в очень небольших пределах, напр. у лошади от 55,0 до 95,0 мг%, у свиньи от 45,0 до 75,0 мг%. Поступление в организм углеводов в обильных кол-вах приводит к возрастанию уровня глюкозы только в крови воротной вены, т.к. весь избыток глюкозы задерживается в печени, превращаясь в гликоген. Синтез гликогена в печени осуществляется ферментом гликогенсинтетазой через стадию образования уридинфосфатглюкозы. При недостатке сахара в крови и тканях происходит компенсаторное усиленное расщепление гликогена в печени при участии фосфорилазы. Образующаяся через стадию глюкозофосфорного эфира глюкоза переходит в кровь и с ней доставляется в ткани. Использование гликогена и глюкозы как источников энергии (их окисление) происходит в анаэробных и аэробных условиях. Окисление углеводов в анаэробных условиях до пировиноградной или молочной к-ты, начинающееся с гликогена, носит назв. глнкогенолиза, а начинающееся с глюкозы — гликолиза. Гликолз состоит из большого числа последовательных реакций (см. схему 1).

При гликогенолизе при участии фермента фосфорилазы происходит отщепление от гликогена одной молекулы глюкозы с образованием глюкозо-1-фосфата, к-рый под влиянием фермента фосфоизомеразы превращается в глюкозо-6-фосфат. При гликолизе под влиянием фермента глюкофосфокинезы происходит фосфорилиривание глюкозы с образованием также глюкозо-6 фосфата (1), при этом затрачивается 1 молекула АТФ. Пол влиянием изомеразы глюкозо-6-фосфат превращается во фруктозо-6-монофосфат (2), к к-рому под влиянием фосфофруктокиназы переносится с АТФ ещё [еще] один фосфорный остаток с образованием фруктозо-1,6-дифосфата (3). Образовавшийся фруктозо-1,6-дифосфат при участии альдолазы расщепляется на 3-фосфоглицериновый альдегид и фосфодиоксиацетон, к-рый легко изомеризуется в 3-фосфоглицериновый альдегид (4). Последний при участии дегидрогеназы, кофермента НАД и свободной фосфорной к-ты окисляется с образованием 1,3-дифосфоглицернновой к-ты (5), к-рая при участии фосфоглицерокиназы передаёт [передает] 1 фосфатный остаток на АДФ с образованием 3-фосфоглицериновой к-ты (6) и АТФ. 3-фосфоглицериновая к-та под влиянием фосфоглицеромутазы превращается в 2-фосфоглицериновую к-ту (7), к-рая при участии енолазы теряет молекулу воды и преобразуется в фосфоенолпировиноградную к-ту (8), отдающую фосфатный остаток на АДФ и превращающуюся в енолпировиноградную к-ту, к-рая при участии пируваткиназы переходит в пировиноградную к-ту (9). Она за счёт [счет] окисления НАД-H 2 , образовавшегося в результате окисления фосфогдицерннового альдегида, восстанавливается в молочную к-ту (10).

В тканях при достаточном снабжении кислородом образование молочной к-ты не происходит, т.к. анаэробная стадия распада углеводов предшествует их дальнейшему аэробному распаду, при к-ром НАД-Н 2 отдаёт [отдает] кислороду свой водород через цепь переносчиков, а пировиноградная к-та подвергается дальнейшему аэробному окислению. Окисление пировиноградной к-ты начинается с её [ее] окислит. декарбоксилирования, катализируемого пируватдегидрогеназой. В результате декарбоксилирования образуется ацетил-КоА, к-рый подвергается дальнейшим превращениям в цикле трикарбоковых кислот, или цикле Кребса (схема 2).

Начальным этапом цикла является реакция конденсации ацетил-КоА (1) с щавелевоуксусной к-той (1) с образованием лимонной к-ты (2), к-рая подвергается дегидрированию с образованием цисаконнтоной к-ты (3). Присоединяя воду, последняя превращается в изолимонную к-ту (4), дегидрирование к-рой ведёт [ведет] к образованию щавелевоянтарной к-ты (5). Декарбоксилируясь, она превращается в ## и -кетоглутаровую к-ту (6), к-рая вновь декарбоксилируется и превращается вначале в сукцинил-КоА (7), а затем в янтарную к-ту (8). Последняя, окисляясь, превращается в фумаровую к-ту (9). Присоединяя воду, она превращается в яблочную к-ту (10). Окисление последней ведёт [ведет] вновь к образованию щавелевоуксусной к-ты (11).

В результате анаэробного и аэробного окисления углеводов до Н 2 О и СО 2 в тканях освобождается в большом кол-ве энергия (689 ккал на 1 моль глюкозы). Часть энергии накапливается в фосфатных связях АТФ. В энергетич. отношении окислит, распад глюкозы более выгоден (на 1 молекулу глюкозы синтезируется 38 молекул АТФ), чем гликолиз (на 1 молекулу глюкозы синтезируется 2 молекулы АТФ, на 1 молекулу гликогена — 3). Но гликолиз играет большую роль в условиях недостаточного снабжения тканей кислородом и при быстром переходе органа от покоя к работе. В тканях существует ещё [еще] один путь распада углеводов — пентозный цикл, к-рый является строго аэробным и заключается в постепенном окислении глюкозо-6-фосфата до 3 молекул СО 2 и фосфоглицеринового альдегида. При этом пути окисления глюкозо-6-фосфата образуется в качестве одного из промежуточных продуктов рибозо-5-фосфат, к-рый может быть использован для биосинтеза нуклеотидов.

Кроме регуляции на клеточном уровне, У. о. находится под контролем ц. н. с. и гормонов (адреналин, глюкагон, инсулин, кортикостерон, тироксин, гормон роста). Состояние У. о. связано с содержанием в организме витаминов (никотиновая к-та, тиамин, пантотеновая к-та). Нарушение У. о. проявляется кетозами , гипергликемией , гипогликемией , диабетом сахарным и др. См. также Обмен веществ и энергии .

Лит.: Биохимия, под ред. Н. Н. Яковлева, 2 изд., М., 1974; Ленинджер А., Биохимия, пер. с англ., М., 1974.

источник