Курс лекций Дисциплина «Б иохимия» Специальности 240902 «Пищевая биотехнология»



страница40/75
Дата28.12.2019
Размер3.88 Mb.
ТипКурс лекций
1   ...   36   37   38   39   40   41   42   43   ...   75
1.Глюконеогенез. Жизнь на Земле возникла в атмосфере, не содержащей кислорода, поэтому и процессы метаболизма осуществлялись без участия кислорода (анаэробно). До сих пор существуют отдельные группы микроорганизмов, которые живут в бескислородных условиях, и обмен веществ у них анаэробный. При анаэробном расщеплении органические вещества не разлагаются до простых конечных продуктов, поэтому высвобождается мало энергии, у большинства организмов расщепление органических веществ происходит в присутствии кислорода - аэробный обмен. В результате такого обмена остаются бедные энергией конечные продукты (СО2 и H2О), но высвобождается много энергии. Процессы аэробного обмена называют дыханием, анаэробного - брожением.

Высвободившаяся в процессах анаэробного и аэробного расщепления веществ энергия аккумулируется и передается с помощью высоко­энергических соединений, прежде всего АТФ. Важнейшими субстратами для осуществления дыхания и большинства видов брожения служат углеводы. Кроме того, при дыхании могут использоваться также белки и жиры, а при брожении - спирты и органические кислоты. Из-за малого выхода энергии клетки, осуществляющие брожение, должны расходовать большие количества субстрата, чем клетки, осуществляющие дыхание.

В эволюционном процессе первыми появились анаэробные микроорганизмы, и механизмы расщепления углеводов возникали у них. Но так как в природе новые механизмы возникают на основе более ранних, то и при аэробном расщеплении углеводов первые этапы сходны с процессами, наблюдаемыми у анаэробных организмов. Так, расщепление углеводов начинается с гликолиза, после чего пути дыхания и брожения расходятся. В результате гликолиза из одной молекулы глюкозы образуются по две молекулы пирувата, АТФ и НАДН2.

Совокупность всех происходящих химических, физических, коллоидных и других процессов, происходящих в организме с момента рождения и на протяжении его онтогенеза до конца жизни, представляет собой биологический обмен веществ, называемый «обмен веществ», его также называют метаболизмом. В метаболизме различают два вида химических превращений: катаболизм и анаболизм. Реакции расщепления с выделением энергии составляют основу катаболизма. При катаболизме высокомолекулярные органические вещества распадаются до простых веществ в результате ферментативных реакций гидролиза, фосфоролиза, окисления с одновременным выделением свободной химической энергии, используемой затем на процессы жизнедеятельности. При анаболизме происходят реакции синтеза образования сложных высокомолекулярных веществ, входящих в ткани организма.

Все синтетические процессы (анаболические пути) происходят с использованием энергии, поставляемой в ходе реакций диссимиляции (катаболизма). Сами же реакции расщепления происходят при участии ферментов, синтезируемых в процессе ассимиляции. Процессы анаболического и катаболического обмена неразрывно связаны между собой, составляют две стороны единого комплекса реакций.

Обмен веществ осуществляется при одновременном и адекватном наличии следующих приоритетных субстанций: белков, нуклеиновых веществ, воды и ферментов. Выпадение любой из них приводит к прекращению биохимических процессов, остановке обмена веществ.

Кроме основополагающих белков, воды и ферментов, в биологическом обмене участвуют многие другие вещества. Метаболизм включает в себя следующие реакции, происходящие в живом организме: окисление, восстановление, расщепление, объединение молекул, межмолекулярный перенос и другие. Особенность совокупности этого огромного числа разнообразных реакций в живом организме – скоординированность отдельных реакций во времени и пространстве, строгая их последовательность, ступенчатость и сопряженность.

Глюконеогенез — синтез глюкозы из неуглеводных продуктов. Такими продуктами или метаболитами являются в первую очередь молочная и пировиноградная кислоты, так называемые гликогенные аминокислоты, глицерол и ряд других соединений. Иными словами, предшественниками глюкозы в глюконеогенезе могут быть пируват или любое соединение, превращающееся в процессе катаболизма в пируват или один из промежуточных продуктов цикла трикарбоновых кислот. У позвоночных наиболее интенсивно глюконеогенез протекает в клетках печени и почек (корковое вещество).



Большинство стадий глюконеогенеза представляет собой обращение реакций гликолиза. Только три реакции гликолиза (гексокиназная, фосфофруктокиназная и пируваткиназная) необратимы, поэтому в процессе глюконеогенеза на трех этапах используются другие ферменты. Рассмотрим путь синтеза глюкозы из пирувата.

Биологическая роль глюконеогенеза:
1. Поддержание уровня глюкозы в крови. При длительном голодании (голодание более суток) глюконеогенез является единственным процессом, поставляющим глюкозу в кровь.
2. Возвращение лактата в метаболический фонд углеводов. Лактат, образующийся в процессе анаэробного окисления глюкозы в эритроцитах и скелетных мышцах, транспортируется кровью в печень и превращается в гепатоцитах в глюкозу. Это так называемый межорганный цикл Кори.


Схема синтеза глюкозы (глюконеогенеза) из неуглеводных предшественников


Каталог: file -> chair -> chemistry -> study
chair -> Учебное пособие Орел-2013 удк ббк м
chair -> Разработка технологии вкусоароматических добавок с применением сенсорных технологий
chair -> Курсантов вузов мвд россии, обучающихся по профилю гиббд
chair -> «Теория и методика культурно-досуговой деятельности»
study -> Лекция №1. Микробиология в пищевой промышленности. Проблемы систематики в микробиологии. Вопросы
chair -> История физической культуры и спорта
chair -> Секция Методологические и учебно-методические проблемы повышения квалификации, подготовки и переподготовки специалистов в сфере физической культуры, спорта и туризма
chair -> Т. В. Матвеева С. Я. Корячкина


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   36   37   38   39   40   41   42   43   ...   75


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница