Metabolizem ogljikovih hidratov

Glavne metabolične poti glukozeGlikoliza (Embden­Meyerhofova metabolna pot) Fosfoglukonatna (pentozafosfatna) pot: nekatere živali

Katabolizem glukoze

Glikolizaglycos (gr.) = sladka snov, lysis (gr.) = razpaduniverzalni način pridobivanja energije, prisotna v 

vseh heterotrofnih organizmihv aerobnih in anaerobnih razmerahpoteka v citosolu, kjer so vsi encimi glikolizeverjetno že pri primitivnih organizmih pred pojavom 

kisika v zemeljski atmosferinajbolj preučena metabolna pot

Glikoliza10 encimsko kataliziranih reakcij2 fazi glikolize: 1. faza: prvih 5 stopenj, pripravljalna faza, poraba ATP

 glukoza + 2 ATP → 2 gliceraldehid­3­fosfat + 2 ADP

2. faza: drugih 5 reakcij, nastajanje ATP

1. faza glikolize

1. fosforilacija glukoze – prenos skupin2. pretvorba – izomerizacija3. fosforilacija fruktoze – prenos skupin4. cepitev fruktoze – nehidrolitična (aldolna kondenzacija)5. interkonverzija – izomerizacija

Za aktivacijo vsake molekule glukoze se porabita 2 molekuli ATP

2. faza glikolize

6. oksidacija gliceraldehid-3-fosfata z nastankom NADH: oksidoredukcija + prenos skupin

7. prenos fosfatne skupine na ADP8. pretvorba 3-fosfoglicerata – premestitev

skupine9. dehidracija 2-fosfoglicerata: nehidrolitična

cepitev10. prenos fosfatne skupine na ADP

Iz vsake molekule glukoze nastaneta 2 molekuli ATP in 2 molekuli NADH

Glikoliza

Glikoliza - bilanca

Glavna regulacijska stopnja: 3Encim: fosfofruktokinaza (PFK) – alosteričen encim

Vstop drugih ogljikovih hidratov v glikolizo

običajno potrebni samo 1 ali 2 dodatni reakciji; izjema: galaktoza – kompleksno zaporedje reakcij

Ogljikovi hidrati v naši prehraniškrob – rastline : razgradnja z amilazo (slina v ustih)glikogen – živalska tkivaceluloza: se ne razgradi, balastna vlakninadisaharidi: maltoza (razgradni produkt po delovanju 

amilaze), saharoza (trsni sladkor), laktoza (mlečni sladkor): razgradnja z glikozidazami v tankem črevesju

glukoza: sestavni del saharoze – sladilofruktoza: v medu, sadju, zelenjavi, koruznem sirupu

Metabolizem ogljikovih hidratov pri človeku

v ustih (amilaza), v želodcu: nizek pH, kislinska hidrolizav črevesju: dokončna razgradnja do glukoze, fruktoze in 

galaktoze (ti vstopajo v celice tankega črevesa)

Resorpcija glukoze skozi črevesne stene v kri, ki jo prenese do jeter in drugih tkiv. 

 1/3 glukoze porabijo skeletne in srčna mišica1/3 glukoze gre v možgane1/3 glukoze v obliki glikogena uskladiščijo jetra

Prebava ogljikovih hidratov pri človeku

Metabolizem piruvata

Mlečnokislinska fermentacija

Odvisen od organizma, vrste celice, znotrajceličnih razmer

Fermentacija: pridobivanje energije brez uporabe kisika kot akceptorja elektronov

Poimenovanje po končnem produktu: mlečna kislina (laktat)V skeletnih mišicah (napor: mišice porabijo kisik za celično dihanje 

hitreje, kot ga zagotavlja krvni obtok)Anaerobne bakterije:

proizvodnja laktatamed rastjo na mlečnem sladkorju v mleku

Alkoholna fermentacija

Metabolizem alkohola pri ljudeh

Pridobivanje alkohola s kvasovkami, pogosto Saccharomyces cerevisiae

V jetrih etanol oksidira v acetaldehid, ta pa se pretvori v acetat, ki se dalje oksidira do CO2 in H2O v citratnem ciklusu in dihalni verigi. Lahko nastane preveč NADH, kar ovira delovanje metaboličnih poti.

Biosinteza ogljikovih hidratovGlukoneogeneza = sinteza glukoze iz spojin, ki niso 

ogljikovi hidratiV citosolu in mitohondrijihSinteza glukoze v jetrih, s krvjo pa se prenese do mišicCorijev ciklus

Glukoneogeneza7 od 10 reakcij glikolize je reverzibilnih3 ireverzibilne reakcije je potrebno nadomestiti:

1. obvoz: piruvat→ fosfoenolpiruvat 2. obvoz: fruktoza­1,6­bifosfat →fruktoza­6­fosfat 3. obvoz: glukoza­6­fosfat →glukoza

Povzetek glukoneogeneze:

Glukoneogeneza -1. obvoz

Glikoliza in glukoneo-geneza