Фруктоза ва галактоза алмашинуви, карбонсувлар алмашинувининг гормонлар орқали идора этилиши, пентозафосфат йўлининг аҳамияти, гликопротеин ва протеогликанглар

ФРУКТОЗА ВА ГАЛАКТОЗА АЛМАШИНУВИ, КАРБОНСУВЛАР АЛМАШИНУВИНИНГ ГОРМОНЛАР ОРҚАЛИ ИДОРА ЭТИЛИШИ, ПЕНТОЗАФОСФАТ ЙЎЛИНИНГ АҲАМИЯТИ, ГЛИКОПРОТЕИН ВА ПРОТЕОГЛИКАНГЛАР


Фруктоза ва галактоза Метаболизми
Фруктоза метаболизми уни глюкозага айлантириш орқали амалга оширилади (чап томондаги диаграммада). Дастлаб фруктоза глицералдегид (глицерол) ва дихидроксиацетон-3-фосфат [2] га алдолаза орқали янада парчаланиб фруктоза-1-фосфат ҳосил қилиш учун кетоҳексокиназа (фруктокиназа) ферменти иштирокида фосфорланади. Иккинчиси гликолизнинг оралиқ маҳсулоти (схема марказида) бўлиб, глицерин триокиназа иштирокида фосфорланиб, глицерол-3-фосфат ҳосил қилади [3].
Сўнгра глицералдегид қисман глицеролга [4] тушади ёки глицератга оксидланади. Фосфорланишдан кейин иккала бирикма ҳам гликолизга қайта қўшилади (диаграммада кўрсатилмаган). Глицералдегид [4] ни камайтиришда НАДҲ (НАДҲ) сарфланади. ҲАД+/НАДҲ (НАД+/НАДҲ) консентрацияларининг паст нисбати етанол конверсиясида чекловчи омил бўлганлиги учун бу жараён фруктоза иштирокида тезлашади .
Бундан ташқари, жигар фруктозанинг глюкозага айланиши учун полиол йўлини амалга оширади (диаграммада кўрсатилмаган): фруктоза C-2 ни камайтириш орқали сорбитолга, кейинчалик еса C-1 нинг деҳидрогенланиши билан — глюкозага айланади.
Галактоза алмашинуви ҳам галактоза-1-фосфат ҳосил қилиш учун фосфорланишдан бошланади [5] (ўнг томондаги диаграммада). Бу глюкоза лотин ҳосил қилиш учун C-4 епимеризасёну томонидан таъқиб қилинади. Глюкоза алмашинувининг оралиқ маҳсулоти бўлган УДП-глукоза (УДП-глукоза) биосинтези айланма йўл билан-УДП-галактоза (УДП-галактоза) ва кейинги епимеризация орқали амалга оширилади [6, 7]. Худди шу йўлни галактозанинг ўзи биосинтези кузатиб боради, чунки [5] дан ташқари барча реаксиялар қайтар.

Углевод алмашинуви бошкарилиши

Углевод алмашинувини тартибга солиш унинг барча босқичларида асаб тизими ва гормонлар томонидан амалга оширилади. Бундан ташқари, углевод алмашинувининг маълум йўлларидаги ферментларнинг фаоллиги ферментнинг еффектор билан таъсирлашувининг аллостерик механизми асосида "тескари алоқа" тамойили билан тартибга солинади. Аллостерик еффекторларга реаксиянинг охирги маҳсулотлари, субстратлар, баъзи метаболитлар ва аденил мононуклеотидлар киради. Углеводлар алмашинуви (углеводлар синтези ёки парчаланиши) йўналишини танлашда енг муҳим рол коензимлар нисбати НАД+ / НАДҲ ўйнайди.Ҳ+ ва ҳужайранинг енергетик потенсиали.
Қон глюкоза даражасининг барқарорлиги тананинг normal ишлашини сақлашнинг енг муҳим шартидир. Нормогликемия асаб тизими, гормонлар ва жигарнинг мувофиқлаштирилган иши натижасидир.
Жигар бутун тананинг еҳтиёжлари учун глюкоза (гликоген шаклида) жойлаштирадиган ягона органдир. Глюкозанинг фаол фосфатазаси-6-фосфат туфайли гепатоцитлар еркин глюкоза ҳосил қила олади, у ўзининг фосфорли шаклларидан фарқли равишда ҳужайра мембранаси орқали умумий қон айланиш доирасига кира олади.
Гормонлар орасида ажойиб рол insulin ўйнайди. Бу фақат инсулинга боғлиқ тўқималарга, биринчи навбатда, мушак ва ёғга таъсир кўрсатади. Мия, лимфа тўқималари ва қизил қон ҳужайралари insulin-мустақилдир. Жигар ҳужайраларига глюкозанинг олиниши ва жигардан қонга глюкозанинг чиқарилиши ҳам insulin-мустақил жараёнлардир.
Инсулиннинг организмга енг муҳим таъсири normal ёки юқори қон глюкоза даражасини камайтиришдир-юқори дозаларда insulin қўлланилганда гипогликемик шокнинг ривожланишига қадар. Натижада қондаги глюкоза миқдори камаяди: 1) ҳужайраларга глюкоза оқимини тезлаштириш; 2) ҳужайралар томонидан глюкоза ишлатилишини ошириш.
Insulin моносахаридларни инсулинга боғлиқ тўқималарга, айниқса глюкозага (шунингдек, C-1-C– 3 ҳолатидаги шунга ўхшаш конфигурациядаги шакарларга) етказиб беришни тезлаштиради, лекин фруктоза емас. Инсулинни плазма мембранасида унинг рецепторига боғлаш ҳужайра ичидаги деполардан еҳтиёт глюкоза ташувчи оқсилларнинг (ГЛУТ4) ҳаракатига ва уларнинг мембранага қўшилишига олиб келади.
Insulin ҳужайралар томонидан глюкоза фойдаланишни фаоллаштиради:
* асосий гликолиз ферментлари (глюкокиназа, фосфофруктокиназа, пируват киназа синтезининг активланиши ва индуксияси);
* глюкозани пентоза фосфат йўлига киритишни ошириш (глюкоза-6-фосфат ва 6-фосфоглюконат деҳидрогеназаларни активлаштириш);
* глюкоза-6-фосфат ҳосил бўлишини рағбатлантириш ва гликоген синтазасини фаоллаштириш орқали гликоген синтезини ошириш (бир вақтнинг ўзида insulin гликоген фосфорилазасини инҳибе қилади);
* асосий глюконеогенез ферментлари (пируват карбоксилаза, фосфоенолпируват карбоксикиназа, дифосфатаза, глюкоза-6-фосфатаза) фаолиятини инҳибе қилиш ва уларнинг синтезини репрессия қилиш (фосфоенолпируват карбоксикиназа генини репрессия қилиш ҳақиқати).
Бошқа гормонлар одатда қон глюкоза ўсишига ёрдам беради.
Глюкагон ва епинефрин жигарда гликогенолизни активлаштириш (гликоген фосфорилазани активлаштириш) орқали гликемияни ортишига олиб келади, лекин епинефриндан фарқли равишда глюкагон мушак гликоген фосфорилазасига таъсир етмайди. Бундан ташқари, глюкагон жигарда глюконеогенезни фаоллаштиради, бу ҳам қонда глюкоза консентрациясининг ошишига олиб келади.
Глюкокортикоидлар глюконеогенезни рағбатлантириш орқали қон глюкоза даражасини оширади (мушак ва лимфоид тўқималарда оқсилларнинг катаболизмини тезлаштириш орқали бу гормонлар қонда аминокислоталар миқдорини оширади, бу жигарга кириб, глюконеогенез субстратларига айланади). Бундан ташқари, глюкокортикоидлар организмнинг ҳужайралари томонидан глюкоза ишлатилишини олдини олади.
Ўсиш гормони билвосита гликемия ўсишига сабаб бўлади: липидларнинг парчаланишини рағбатлантириш орқали қон ва ҳужайралардаги ёг ъ кислоталари даражасининг ошишига олиб келади ва шу билан глюкозага бўлган еҳтиёжни камайтиради (ёг ъ кислоталари глюкоза ҳужайраларидан фойдаланиш ингибиторлари).
Айниқса қалқонсимон без гиперфунксиясида ортиқча миқдорда ишлаб чиқариладиган тироксин қон глюкозасининг ошишига (гликогенолизни ошириб) ҳам ёрдам беради.
Қондаги глюкозанинг normal даражасида буйраклар уни бутунлай қайта кўриб чиқади ва сийдикдаги шакар аниқланмайди. Бироқ гликемия 9-10 ммол/л (буйрак остонаси) дан ошса глюкозурия пайдо бўлади. Баъзи буйрак зарарланишида сийдик ва нормогликемияда глюкоза аниқланиши мумкин.
Одатда, қон глюкоза рўза одатда 6 ммол / л остида, 6-8 ммол/л ичида даражаси бир чегара ҳолатини кўриб чиқилиши керак, ва тенг ёки 8 ммол / л дан катта диабет касалига сифатида хизмат қилиши мумкин.
Организмнинг қон глюкозасини тартибга солиш қобилиятини текшириш (глукоза толерантлиги) оғзаки глюкоза-толерантлик тестини белгилашда диабетга ташхис қўйиш учун қўлланилади. Биринчи қон намунаси рўза кечасидан кейин оч қоринга олинади. Сўнгра беморга 5 мл сувда 1 кг тана вазнига (1.5 г сахароза) 200 г глюкоза миқдорида 200 дақиқа давомида глюкоза еритмаси берилади. Шундан сўнг ҳар 30 дақиқада 2 соат давомида қон глюкоза миқдори аниқланади ва олинган натижалар "шакар егри" ларини қуриш учун ишлатилади. Соғлом одамда олинган маълумотларга нисбатан бундай егри чизиқларнинг айрим вариантлари шакл.5.21. Болалардаги глисемик егри чизиқлар катталардаги каби бир хил характерга ега бўлиб, машқдан кейин болаларда қон глюкоза консентрациясининг ортиши камроқ бўлади.

Жадвал 5.3. Қандли диабет ва бузилган глюкоза бардошлик ташхисида ишлатиладиган мезонлар

Диагноз