Mavzu Glyukoza metobilizmi va qonda glyukoza miqdorining boshqarilishi

Mavzu: Glyukoza metobilizmi va qonda glyukoza miqdorining boshqarilishi 2 kurs Biologik kime dotsent M. U. Kulmanova

Kоrib chiqiladigan savollar • • 1. Glyukoza katobolizmi. Aerob glikoliz. 2. Mokki mexanizmi. 3. Anaerob glikoliz. 4. Glyukoneogenez 5. Glikoliz va glyukonegenezni kalit fermentlari. 6. Fruktoza va galaktoza almashinuvi 7. Glyukozaning pentoz-fosfat yоlida oksidlanishi, uning ahamiyati • 8. Qonda glyukoza miqdorining boshqarilishi • 9. Glikoproteinlar va proteoglikanlar tоgrisida tushuncha

• The pentose phosphate pathway (also called the hexose monophosphate shunt, or pathway) occurs in the cytosol of the cell. consists of two, irreversible oxidative reactions, followed by a series of reversible sugar-phosphate interconversions

The oxidative portion of the pentose phosphate pathway consists of three reactions that lead to the formation of ribulose 5 -phosphate, and two molecules of NADPH for each molecule of glucose 6 -phosphate oxidized

The nonoxidative reactions of the pentose phosphate pathway occur in cell types synthesizing nucleotides and nucleic acids. These reactions catalyze the interconversion of three-, four-, five-, six-, and sevencarbon sugars

Glycosaminoglycans (GAGs) are large complexes of negatively charged heteropolysaccharide chains

Glyukozani aerob oksidlanishi • Glyukozani aerob oksidlanishi SO 2 va N 2 O. : • S 6 N 12 O 6 Q 6 O 2 → 6 SO 2 Q 6 N 2 O Q 2880 k. Dj. G’mol. • Bu jarayeni bir necha bosqichda amalga oshadi: • Aerob glikoliz. 1 glyukozadan 2 piruvat, 2 ATF va 2 NADN 2 ; • 2 piruvat oksidlanib dekarboksilanib 2 atsetil. Ko. A , 2 SO 2 va 2 NADN 2; • Uchkarbon kislotalar sikli. 2 atsetil-Ko. A , 4 SO 2, 2 GTF (2 ATF), 6 NADN 2 va 2 FADN 2; • Nafas zanjirida. 10 (8) NADN 2, 2 (4) FADN 2 va 6 N 2 O.

GLIKOLIZ • Glikoliz –glyukozani asosiy katobolizm yоli bulib ( fruktoza va galaktoza xam). Barcha reaksiyasi sitozolda amalga oshadi. • Aerob glikoliz – glyukozani O 2 ishritokida suv va karbonat angidridgachon parchalanishi. • Anaerob glikoliz – glyukozani O 2 ishritokisiz 2 ta laktatga parchalanishi. • Anaerob glikolizdan oxirgi 11 reaksiyasi bilan farqiladi, birinchi 10 ta reaksiyasi ularda ummumiy.

Glyukoza katabolizmining sxemasi

Glyukozani aerob parchalanishi

Glyukozani aerob oksidlanishi 3 bosqichda kechadi: • Glikolitik bosqich - 8 ATF • Piruvatni oksidlanishli dekarboksillanishi - 6 ATF • Krebs sikli - 24 ATF

Glikolizni kalit fermentlari • 1. Geksokinaza (geksokinaza II, ATF: geksozo-6 fosfotransferaza). Km<0, 1 mmol. G’l. Ingibitor glyukozo-6 -f, ATF. Aktivator adrenalin. Induktor insulin. Glyukokinaza (geksokinaza IV, ATF: glyukozo-6 -fosfotransferaza). Km - 10 mmol. G’l, faol jigarda va buyrakda. Glyukozo-6 -f bilan ingibirlanmaydi. Induktor insulin. • 3. Fosfofruktokinaza 1 (ATF: fruktozo-6 f-1 fosfotransferaza) Aktivator: AMF, fruktozo-2, 6 -df, fruktozo-6 f, Fn. Ingibitor: glyukagon, ATF, NADN 2, sitrat, yeg kislotala, keton tanachlar. Induktor insulin. • 10. Piruvatkinaza (ATF: PVK-2 -fosfotransferaza). Aktivator: fruktozo-1, 6 -df, glyukoza. Ingibitor: ATF, NADN 2, glyukagon, adrenalin, alanin, yeg kislotala, Asetil-Ko. A. Induktor: insulin, fruktoza.

• Aspartat-malat mokki mexanizmi asosan jigar, buyrak va yurakda kechadi.

Glitserofosfat mokki mexanizmi • • Dioksiatsetonfosfat QNADN 2 → 3 glitserofosfat Q NAD • Mushak, miya tоqimasida joylashgan.

Anaerob glikoliz • glyukozadan energiya hosil bоlishining sodda (primitiv) usuli • anaerob organizmlarda energiya hosil qilishning asosiy yоli • aerob organizmlarda glyukoza aerob parchalanishining birinchi bosqichi • katabolik va anabolik reaksiyalar uchun zarur oraliq metabolitlar bilan ta’minlaydi

Anaerob glikolizning ahamiyati • substrat fosforlanish hisobiga 2 ATF hosil bоladi • sitoplazmada joylashgan, membranalar bоlishini talab etmaydi • mitoxondrial kasalliklarda ahamiyatga ega • sitoplazmadagi biosintez jarayonlarida glikolizda hosil bоlgan ATF sarflanadi.

Paster effekti

Glyukoneogenez • Glyukozaning uglevod bоlmagan moddalardan sintez jarayoniga glyukoneogenez deb ataladi. U glikolizga teskari bоlgan jarayondir, jigarda va buyrakning pustloq qismida kechadi.

• Glyukoza quyidagi metabolitlardan sintezlanishi mumkin: • • 1. Sut va pirouzum kislotalari 2. Aminokislotalar Ala, ser, sis, gli→pirouzum kislotasi Asp → oksaloatsetat Val, tre, met → suksinil-Ko. A Glu, pro, arg, gis → α-ketoglutarat 3. Glitserin → digidroksiatsetonfosfat

Glyukoneogenez kalit fermentlari • 1. piruvatkarboksilaza • PK + SO 2 + ATF →oksaloatsetat + ADF + Fn • Faolligi atsetil-Ko. Aga bogliq • 2. FEP-karboksikinaza • Oksaloatsetat + GTF →FEP +SO 2 + GDF

• • • 3. fr-1, 6 -difosfataza Fr-1, 6 -dif →fr-6 -f Q Fn AMF uning faolligini ingibirlaydi, ATF – aktivlaydi 4. gl-6 -fosfataza Gl-6 -f → gl Q Fn Mushak va miyada bоlmaydi

Glyukoneogenezni kalit fermentlari • Piruvatkarboksilaza (PVK: SO 2 -sintetaza (ATF→ADFQFn)). Induktor: glyukagon, adrenalin, kortizol. Repressor: insulin. Ingibitor: AMF, aktivator Asetil. Ko. A. • Fosfoyenolpiruvatkarboksikinaza (GTF: HUK-2 fosfotransferaza (dekarboksili-ruyuhaya)). Induktor: glyukagon, adrenalin, kortizol. Repressor: insulin. • Fruktozo-1, 6 -fosfotaza (Fruktozo-1, 6 df: fosfo-gidrolaza). Induktor: glyukagon, adrenalin, kortizol. Repressor: insulin. Ingibitor AMF, fruktozo-2, 6 df. Aktivator: sitrat, jirno’e kisloto’. • Glyukozo-6 -fosfotaza (Glyukozo-6 f: fosfo-gidrolaza). Induktor: glyukagon, adrenalin, kortizol. Repressor: insulin.

Glyukoneogenezni tоqimalarga xosligi va biologik axamiyati • Glyukoneogenez jadal jigarda, sustroq buyrak va ingichka ichak shilliq qavatida, sutka davomida 80 -100 g glyukoza sintezlanadi. Normada qondagi glyukozani doimiligi glyukoneogenez orqali amalga oshadi 80% jigar va 20% buyrak yerdamida. • Biologik axamiyati. • Nerv tоqimasi, eritrotsitlar fakat glyukoza bilan oziqlanishadi. Ochlik 8 -12 soatdan uzoq davom etsa fakat glyukoneogenez orqali glyukoza bilan ta’minlanadi.

Glyukoneogenezni boshqarilishi • Glyukoneogenezni faollashuvi glikolizni susaishi bilan sodir bоladi. • Insulin glikoliz kalit fermentlarini induktori va glyukoneogenez kalit fermentlarini repressori. • Glyukagon, kortizol i adrenalin glyukoneogenez kalit fermentlarini sintezlanishini induktori. • Glikoliz kalit fermentlari aktivator – AMF, fruktozo 2, 6 df, fruktozo-1, 6 df, ingibitor – ATF, NADN 2, sitrat, yeg kislota, alanin, Asetil. Ko. A, glyukagon, adrenalin. • Glyukoneogenez kalit fermentlarini aktivator – Asetil. Ko. A, glyukagon, ingibitor– AMF, fruktozo-2, 6 df.

Glyukoneogenez • • • 1. fruktoza-1, 6 -difosfataza ATF, sitrat aktivator AMF, Fruktoza-2, 6 -bifosfat - ingibitor 2. piruvatkarboksilaza Asetil-Ko. A – aktivator ADF - ingibitor 3. fosfoyenolpiruvatkarboksikinaza Asetil-Ko. A - aktivator

• Fruktoza metabolizmi

Fruktoza metabolizmini buzilishi • Fruktoza metabolizmini buzilishi sababi 3 fermentni nuxsoni: fruktokinaza, aldolaza V, triozokinaza. • Xavfli bоlmagan essensial fruktozuriya fruktokinaza fermenti yetishmovchiligi, bilan bogliq, klinik belgisiz. Fruktoza qonda tоplanib va siydik orkali 1: 130 000 uchrashi. • Irsiy fruktoza kоtarolmasligi kоp оchraydi, aldolaza V irsiy nuxsoni natijasida (autosomno-retsessiv). Ratsionga meva sabzavot, saxaroza kоshilganda namoyen bоladi. Fruktoza istemol qilinganda qorin ogriq, kоngil aynishi, diareya, gipoglikemiya , koma va talvasa kuzatiladi. Yesh bolalarida surunkali jigar va buyrak kasalliklari kuzatiladi.

• Galaktoza metabolizmi

Galaktozo metobolizm

Galaktoza metabolizmi buzilishi • Galaktozemiya, galaktozo-1 -fosfaturidiltransferaza (GALT) irsiy nuxsoni natijasida amalga oshadi, juda voxli nomoyon bоladi, ayniqsa bolalarda sut bilan oziqlanishi natijasida. Bu fermentni nuxsoni belgilari : kоngil aynishi, diareya, degidratatsiya, tana vaznini kamaishi, jeltuxa. Qonda va siydikda galaktoza va galaktozo-1 -f miqdori yuqori. Kоz gavxarida galaktoza aldoreduktaza (NADF) bilan kaytarilib galaktitol (dulsita) aylanadi. Galaktitol shishasimon tanada tоplanadi va suvni biriktiradi va kataraktaga olib keladi, bu belgi tugilgandan sоng bir necha kundan keyin rivojlanadi. Galaktozo-1 -f uglevod almashinuvi fermentlarini (fosfoglyukomutaza, glyukozo-6 fosfatdegidrogenaza) ingibirlaydi. • Galaktozo-1 f jigarga toksik ta’sir etadi: gepatomegaliya va yegli distrofiya rivojlanadi. Galaktitol va galaktozo-1 -f buyrak yetishmovchiligini vujudga keltiradi. Bosh miya yarim shar xujayralarida va miyachada, ogir xollarda— miya shishi, akliy zaiflik va ulimga olib keladi.

Pentozofosfat shunt (PFSH) • Pentozofosfat shunt (yоl, sikl) bu glyukozani alternativ okislani yоli. • Juda faol yeg tоqimasida, jigarda, bоyrak usti bezida, eritrotsitlarda, fagotsitlovchi leykotsitlarda, sut bezlari laktatsiya vaqtida, uruqdonda. • Sitozolda kislorodsiz sodir bоladi va 2 bosqichdan iborat: oksidlanib va oksidlanmasdan kechadigan bosqichlardan.

• Oksidlanib kechadigan bosqichida NADFN 2 ga , kaytarilishi va u sarflanadi: • Glutationi regeneratsiyasigi antioksidant tizimda; • Yeg kislotlar biosintezida; • Oksigenaza reaksiyalarida sitoxroma R 450 ishritokida ksenobiotiklar zararsizlantirishda, metabolitlar, xolesterin sintezi, steroid gormonlar sitezi. • Oksidlanmasdan kechadigan bosqichlarida xar xil pentozalar sintezlanadi. Ribozo-5 f purin va pirimidin nukleotidlari sintezi uchun zarur.

Patologiya PFSH • NADFN 2 yavlyayetsya vajno’m komponentom antioksidantnoy zahito’, on neobxodim dlya regeneratsii glutationa, kotoro’y s uchastiyem glutationperoksidazo’ razrushayet aktivno’e formo’ kisloroda. Tak kak v eritrotsitax NADFN 2 obrazuyetsya tolko v reaksiyax PFSh, defekt glyukozo-6 f DG vo’zo’vayet defitsit NADFN 2 i snijeniye antioksidantnoy zahito’. V etom sluchaye pod deystviyem prooksidantov, naprimer, antimalyariyno’x preparatov proisxodit suhestvennoye povo’sheniye SRO. Aktivatsiya SRO vo’zo’vayet okisleniye sisteina v belkovoy chasti gemoglobina, v rezultate chego protomero’ gemoglobina, soyedinyayas disulfidno’mi mostikami, obrazuyut telsa Xaynsa. T. k. telsa Xaynsa snijayut plastichnost kletochnoy membrano’ eritrotsitov, ona pri deformatsii v kapillyarax razrushayetsya. Massirovanno’y gemoliz eritrotsitov vedet k razvitiyu gemoliticheskoy anemii.

Uglevodlar almashinuvi boshqarilishi • Qonda glyukoza miqdori soglom kishilarda 3, 6 -6, 1 mmol. G’l (70 -120 mg%) • Uglevodlar almashinuvi boshqarilishi 3 : • Markaziy • A’zolar aro. • Xujayra darajisida (metabolik).

1. Uglevodlar almashinuvi boshqarilishi markaziy yоli • Uglevodlar almashinuvi boshqarilishi markaziy yоli neyroendokrin sistemasi orqali glyukozani gomeostazi qonda boshqariladi. • Asosan insulin va glyukagon orqali, kushimcha– adrenalin, glyukokortikoidlar va boshqa gormonlar: tireoid, SDG, AKTG va x. q.

Glikoprotein va proteoglikanlar • Uglevodlarning oqsillar bilan xosil qilgan kompleksi geteromakromolekula bоlib, ularning 2 turi tafovut etiladi: • - glikoproteinlar • - proteoglikanlar

• Glikoproteinlar molekulasida oqsil 80 -90%ni tashkil etadi. Ular tarkibiga kiruvchi uglevodlar: glyukoza, galaktoza, mannoza, fukoza, arabinoza, ksiloza, N-atsetilglyukoza, N-atsetilgalaktoza, N-atsetilneyramin kislota

Glikoproteinlarning biologik vazifalari: • 1. gidrofob moddalar va metall ionlar tashilishini amalga oshiradi (transkortin, seruloplazmin, transferrin) • 2. qon ivishi (protrombin, fibrinogen) va immunitetda • 3. membrana glikoproteidlari xujayra aro kontaktlarni amalga oshiradi, tоqimalar differensiatsiyasiga ta’sir etadi. • 4. qonning guruhga xos antigen vazifasi • 5. termostabillik xususiyatini beradi

• Proteoglikanlar – uglevod va oqsil kompleksi bоlib, ular tarkibida 95% uglevod saqlanadi.

Proteoglikanlarning biologik vazifalari: • 1. polivalent anionlar bоlib, оziga kationlarni tortadi va boglaydi. • 2. оrgimchaksimon strukturasi katta masofani egallashga imkon beradi va suvni ushlab turadi. • 3. bоgimlarda surtuvchi modda vazifasini bajaradi.

• 4. tashqi bosim ta’sirida suvni siljishiga qarshilik kоrsatadi. • 5. bosimga nisbatan tоqimalarga elastiklik va chidamlilikni beradi. • 6. molekulyar elak sifatida yirik kationlar siljishini chegaralaydi.

Glyukozaminoglikanlar geteropolisaxaridlar hisoblananib, asosan quyidagi guruhlarga bоlinadilar: • 1. Gialuron kislota 2. Xondriotinsulfatlar 3. Dermatansulfatlar 4. Keratansulfatlar 5. Geparin va geparin sulfatlar

geparin • Mol. ogirligi 15000 -20000 • Struktur elementlari: • Glyukozamin, glyukuron kislota, sulfat kislota • α-1, 4 -boglar yordamida boglangan

Geparinning ahamiyati • • 1. Antikoagulyant 2. Yog almashinuvida ishtirok etadi. 3. vitamin K antagonisti 4. Lipoproteinlipaza fermenti faolligini oshiradi, natijada qonda xolesterin va βlipoproteidlar miqdori kamayadi.