Ооо. Углеводы дают энергию и строят органы
Глюкоза используется в полиоловом пути для синтеза фруктозы
Одним из путей метаболизма глюкозы является ее превращение в сорбитол и фруктозу в метаболическом пути, получившим название полиоловый путь. Для обеспечения реакций полиолового пути в клетках присутствует фермент альдозоредуктаза, которая превращает глюкозу в сорбитол. Обычно в данную реакцию попадает не более 1% глюкозы, и она используется для получения фруктозы в процессе синтеза глюкозаминов.
Полиоловый путь превращения глюкозы
Отдельное значение путь имеет в семенных пузырьках, которые синтезируют фруктозу для семенной жидкости. Сперматозоиды, находящиеся здесь, используют фруктозу в качестве основного энергетического субстрата, но при переходе в женские половые пути переключаются на глюкозу. Считается, что использование фруктозы повышает стабильность и предотвращает преждевременное разрушение акросомы спермия.
Клиническая значимость полиолового пути проявляется в инсулиннезависимых тканях, в которые глюкоза поступает неконтролируемо по градиенту концентрации – эндотелий, хрусталик глаза, клетки клубочков почек, но в первую очередь, нейроны. Путь активируется при гипергликемиях, когда поток глюкозы в клетки увеличивается и скорость синтеза сорбитола резко возрастает.
Накопление сорбитола в нейронах подавляет синтез циклического спирта инозитола, входящего в состав фосфолипидов и используемого при передаче гормонального сигнала, и снижает активность Na+,K+-АТФазы, что нарушает проведение нервного импульса. Избыток в клетке осмотически активных сорбитола и фруктозы удерживает воду, изменяет форму клеток и их функциональную активность.
- восстановление глутатиона, используемого в антиоксидантной системе клеток и в метаболических процессах,
- реакцию синтеза вазодилататора оксида азота (NO),
- нейтрализация аммиака в реакции восстановительного аминирования α-кетоглутарата,
- микросомальное окисление.
Источник
Метаболизм фруктозы и галактозы
Метаболизм фруктозы и галактозы включает пути использования их для синтеза других веществ (гетерополисахаридов, лактозы и др.) и участие в энергообеспечении организма. В последнем случае фруктоза и галактоза превращаются в печени либо в глюкозу, либо в промежуточные продукты её метаболизма. Таким образом, в результате фруктоза и галактоза наряду с глюкозой могут быть окислены до СО2 и Н2О или использованы на синтез гликогена и триацилглицеролов.
Причиной нарушения метаболизма фруктозы и галактозы может быть дефект ферментов, катализирующих промежуточные реакции их обмена. Эти нарушения встречаются относительно редко, но могут представлять достаточно серьёзную опасность, так как накапливаемые промежуточные метаболиты фруктозы и галактозы обладают токсичностью.
А. Метаболизм фруктозы
Значительное количество фруктозы, образующееся при расщеплении сахарозы, прежде чем поступить в систему воротной вены, превращается в глюкозу уже в клетках кишечника. Другая часть фруктозы всасывается с помощью белка-переносчика, т.е. путём облегчённой диффузии.
Метаболизм фруктозы (рис. 7-69) начинается с реакции фосфорилирования (реакция 1), катализируемой фруктокиназой с образованием фруктозо-1-фосфата. Фермент обнаружен в печени, а также в почках и кишечнике. Этот фермент обладает абсолютной специфичностью, поэтому, в отличие от глкжокиназы, инсулин не влияет на его активность. Последнее обстоятельство объясняет, почему уровень выведения фруктозы в моче у больных сахарным диабетом и здоровых не отличается. Фруктозе-1-фосфат не может превращаться во фруктозо-6-фосфат из-за отсутствия соответствующего фермента. Вместо этого фруктозо-1-фосфат далее расщепляется фруктозо-1-фосфатальдолазой (альдолаза В) на глицеральдегид и дигидроксиацетон-3-фосфат (реакция 2). Последний является промежуточным продуктом гликолиза и образуется в ходе реакции, катализируемой фруктозо-1,6-бисфосфосфатальдолазой (альдолаза А). Глицеральдегид может включаться в гликолиз после его фосфорилирования с участием АТФ (реакция 3). Две молекулы триозофосфатов либо распадаются по гликолитическому пути, либо конденсируются с образованием фруктозо-1,6-бисфосфата и далее участвуют в глюконеогенезе (реакции 8, 7, 5, 9). Фруктоза в печени включается главным образом во второй путь. Часть дигидроксиацетон-3-фосфата может восстанавливаться до глицерол-3-фосфата и участвовать в синтезе триацилглицеролов.
Следует отметить, что включение фруктозы в метаболизм через фруктозо-1-фосфат минует стадию, катализируемую фосфофруктокиназой (реакция 6), которая является пунктом метаболитического
Рис. 7-69. Метаболизм фруктозы. а — превращение фруктозы в дигидроксиацетон-3-фосфат и глицеральдегид-3-фосфат; б — путь включения фруктозы в гликолиз и глюконеогенез; в — путь включения фруктозы в синтез гликогена.
контроля скорости катаболизма глюкозы. Этим обстоятельством можно объяснить, почему увеличение количества фруктозы ускоряет в печени процессы, ведущие к синтезу жирных кислот, а также их этерификацию с образованием триацилглицеролов.
Источник
Глюкоза используется в полиоловом пути для синтеза фруктозы
Одним из путей метаболизма глюкозы является ее превращение в сорбитол и фруктозу в метаболическом пути, получившим название полиоловый путь . Для обеспечения реакций полиолового пути в клетках присутствует фермент альдозоредуктаза, которая превращает глюкозу в сорбитол. Обычно в данную реакцию попадает не более 1% глюкозы, и она используется для получения фруктозы в процессе синтеза глюкозаминов .
Полиоловый путь превращения глюкозы
Отдельное значение путь имеет в семенных пузырьках, которые синтезируют фруктозу для семенной жидкости. Сперматозоиды, находящиеся здесь, используют фруктозу в качестве основного энергетического субстрата, но при переходе в женские половые пути переключаются на глюкозу. Считается, что использование фруктозы повышает стабильность и предотвращает преждевременное разрушение акросомы спермия.
Клиническая значимость полиолового пути проявляется в инсулиннезависимых тканях, в которые глюкоза поступает неконтролируемо по градиенту концентрации – эндотелий, хрусталик глаза, клетки клубочков почек, но в первую очередь, нейроны. Путь активируется при гипергликемиях, когда поток глюкозы в клетки увеличивается и скорость синтеза сорбитола резко возрастает.
Накопление сорбитола в нейронах подавляет синтез циклического спирта инозитола, входящего в состав фосфолипидов и используемого при передаче гормонального сигнала, и снижает активность Na + ,K + -АТФазы, что нарушает проведение нервного импульса. Избыток в клетке осмотически активных сорбитола и фруктозы удерживает воду, изменяет форму клеток и их функциональную активность.
Избыточная работа альдозоредуктазы приводит к расходованию НАДФН в клетках, что подавляет ряд процессов, например
- восстановление глутатиона, используемого в антиоксидантной системе клеток и в метаболических процессах,
- реакцию синтеза вазодилататора оксида азота (NO),
- нейтрализация аммиака в реакции восстановительного аминирования α-кетоглутарата,
- микросомальное окисление.
Источник
В человеческом мозге вырабатывается фруктоза
Джанис Хуанг (Janice Hwang) и ее коллеги из Йельского университета, обнаружила, что в мозге человека глюкоза преобразуется во фруктозу — простой сахар, встречающийся во фруктах (отсюда и название), овощах, а также в сахарницах и многих видах пищи. Чрезмерное его потребление связано с повышением содержания сахара в крови и хроническими заболеваниями вроде ожирения. Результаты работы опубликованы в журнале JCI Insight.
Ранее уже было известно из исследований этой же группы, что фруктоза и глюкоза по-разному влияют на мозг, однако происхождение фруктозы в мозге — вырабатывается она на месте или ее приносит кровь — оставалось неизвестным. Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи пригласили восемь здоровых людей и в течение четырехчасового периода давали им глюкозу. Затем они измеряли концентрацию глюкозы в мозге, с помощью магнитно-резонансной спектроскопии, а также уровень содежания сахара в крови.
Оказалось, что после получения глюкозы в мозге резко увеличивалась концентрация фруктозы, зато содержание ее в крови почти не менялось. Из этого ученые сделали вывод, что за рост содержания фруктозы в мозге отвечает метаболический путь, известный как полиоловый путь, преобразующий глюкозу во фруктозу.
Это открытие вызывает ряд важных вопросов. «Тот факт, что фруктоза в мозге не есть просто следствие ее потребления, показывает, что фруктоза может генерироваться из любого сахара, который вы съедаете, — сказал Хуанг. — Это побуждает задаться вопросами о влиянии фруктозы на мозг». Известно, что глюкоза в мозге отправляют сигнал о насыщении, но фруктоза исполняет какую-то другую функцию.
Информация предоставлена Информационным агентством «Научная Россия». Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.
Источник