Известно е, че фосфоролитичното разлагане играе ключова роля в мобилизирането на полизахариди.
Фиг. 10.1. Хормонална регулация на фосфоролитичното разцепване на глюкоза от гликоген.
Фосфорилазите превръщат полизахаридите (по-специално, гликоген) от формата за съхранение в метаболитно активна форма; в присъствието на фосфо-рилилаза, гликогенът се дезинтегрира, за да образува глюкоза фосфат (глюкоза-1-фосфат), без първо да го разбие на по-големи фрагменти от полизахаридната молекула. Най-общо, тази реакция може да бъде представена, както следва:
където (С6Н10ох5)п означава полизахаридна верига на гликоген и (С6Н10ох5)N-1,- същата верига, но съкратена с един глюкозен остатък.
На фиг. 10.1 описва процеса на разграждане на гликоген до глюкозо-1-фосфат и участието на сАМР в този процес. Ензимната фосфорилаза съществува в две форми, една от които (фосфорилаза а) е активна, докато другата (фосфорилаза Ь) е обикновено неактивна. И двете форми могат да се дисоциират в субединици. Фосфорилаза b се състои от две субединици и фосфорилаза a - от четири. Превръщането на фосфоририлаза b във фосфорилаза а се извършва чрез протеиново фосфорилиране:
2 фосфорилаза b + 4 АТР -> фосфорилаза а + 4 АДФ.
Тази реакция се катализира от ензим, наречен фосфорилаза киназа b. Установено е, че тази киназа може да съществува както в активни, така и в неактивни форми. Неактивна фосфорилаза киназа се трансформира в активен протеин под влиянието на ензимната протеин киназа (фосфорилаза киназа киназа), а не само протеин киназа, но сАМР-зависима протеин киназа.
Активната форма на последната се образува с участието на сАМР, който от своя страна се образува от АТФ под действието на ензима аденилат циклаза, стимулиран, по-специално, от адреналин и глюкагон. Увеличаването на съдържанието на адреналин в кръвта води в тази комплексна верига от реакции към превръщането на фосфорилаза в фосфорилаза а и следователно до освобождаване на глюкоза под формата на глюкоза 1-фосфат от резервния гликогенен полизахарид. Обратното превръщане на фосфорилаза а към фосфорилаза b се катализира от ензимната фосфатаза (тази реакция е почти необратима).
Глюкозо-1-фосфатът, образуван в резултат на фосфоролитичното разлагане на гликоген, се превръща от глюкозо-6-фосфат под действието на фосфоглюкомутаза. За провеждане на тази реакция е необходима фосфорилирана форма на фосфоглюкомутаза, т.е. неговата активна форма, която се образува, както е отбелязано, в присъствието на глюкозо-1,6-бисфосфат.
Образуването на свободна глюкоза от глюкозо-6-фосфат в черния дроб се осъществява под влиянието на глюкозо-6-фосфатаза. Този ензим катализира разграждането на хидролитичния фосфат:
Дебелите стрелки показват пътя на разпад, тънък - пътя на синтеза. Цифрите показват ензимите: 1 - фосфорилаза; 2 - фос-глюкомутаза; 3 - глюкозо-6-фосфатаза; 4 - хексокиназа (глюкокиназа); 5-глюко-зо-1-фосфат уридилтрансфераза; 6 - глико-синтаза.
Трябва да се отбележи, че фосфорилираната глюкоза, за разлика от недекларираната глюкоза, не може лесно да дифундира от клетките. Черният дроб съдържа хидролитичния ензим глюкоза-6-фосфатаза, който осигурява способността за бързо освобождаване на глюкоза от този орган. В мускулната тъкан на практика глюкозо-6-фосфатазата отсъства.
На фиг. 10.2 отразяват идеи за начините на разпадане и синтез на гликоген в черния дроб.
Може да се смята, че поддържането на постоянството на глюкозната концентрация в кръвта е резултат от едновременното протичане на два процеса: навлизането на глюкоза в кръвта от черния дроб и консумацията му от кръвта от тъканите, където се използва главно като енергиен материал.
В тъканите (включително черния дроб) разграждането на глюкозата се осъществява по два основни начина: анаеробни (при липса на кислород) и аеробни, за осъществяването на които е необходим кислород.
Гликогенолиза (разграждане на гликоген)
Гликогенолизата може да се извърши или чрез хидролиза (под действието на амилазни ензими) или чрез фосфоролиза.
Фосфоролизата е основният път на разграждане на гликогена, катализира се от ензима гликоген фосфорилаза, принадлежащ към класа на трансферазите. Фосфорилазите превръщат полизахаридите от формата за съхранение до метаболитно активната. Гликоген фосфорилазата отделя глюкозните остатъци от гликоген полигликозидната верига и ги прехвърля в молекула фосфорна киселина, за да образува глюкозо-1-фосфат:
Глюкозо 1-фосфатът бързо се изомеризира, превръщайки се в глюкозо-6-фосфат под действието на фосфоглюкомутаза:
На този етап, разграждането на гликоген в мускулната тъкан.
В черния дроб глюкозо-6-фосфатът образува свободна глюкоза под влияние на глюкозо-6-фосфатазата. Този ензим катализира разграждането на хидролитичния фосфат:
Фосфорилираната глюкоза, за разлика от свободната, не може лесно да дифундира от клетките. Следователно, функцията на мускулния гликоген е, че тя е лесно достъпен източник на глюкоза за самия мускул. Черният дроб съдържа хидролитичния ензим глюкоза-6-фосфатаза, който осигурява възможност за бързо освобождаване на глюкоза от този орган в кръвта и използване от други тъкани (включително мускули). Чернодробният гликоген се използва за поддържане на относителното постоянство на концентрацията на глюкоза в кръвта.
Синтез и разтваряне на гликоген.
Гликогенът е основният резервен полизахарид в животински и човешки клетки, тъй като е слабо разтворим във вода и не влияе на осмотичното налягане в клетката, следователно гликогенът се отлага в клетката, а не в свободна глюкоза.
Разклонената структура на гликоген създава голям брой крайни мономери. Това допринася за работата на ензими, които разцепват или прикрепят мономери по време на разлагането или синтеза на гликоген, тъй като тези ензими могат едновременно да работят върху няколко клона на молекулата на гликоген.
Гликогенът се отлага главно в черния дроб и скелетните мускули. Гликогенът се съхранява в цитозола на клетките под формата на гранули. Някои ензими, участващи в метаболизма на гликоген, също са свързани с гранули, което улеснява тяхното взаимодействие с субстрата. Синтезът и разлагането на гликоген протичат в различни метаболитни пътища (Фигура 4).
Гликогенът се синтезира по време на храносмилането (1-2 часа след поглъщане на въглехидратни храни). Синтезата на гликоген изисква енергия. Когато включите един мономер
реакции на полизахаридната верига 2, свързани с разхода на АТР и UTP (реакции 1 и 3).
След образуването на глюкозо-6-фосфат (хексокиназа реакция), вътрешномолекулярният трансфер на остатъка от фосфорна киселина от 6-та позиция към 1-вата се случва. Това образува глюкозо-1-фосфат:
След изомеризацията на глюкозо-6-фосфата в глюкозо-1-фосфат се извършва допълнително активиране на глюкозния фрагмент. В този случай се консумира 1 UTP молекула, което е еквивалентно на разходите на първата АТР молекула. В резултат се формира активираната форма - UDP-глюкоза (Фиг. 4).
След това, с UDP, глюкозният остатък се прехвърля към гликогенната молекула. Разширяването на гликогенната верига се катализира от ензима гликоген синтетаза. По този начин веригата на гликоген става по-дълъг 1 глюкозен фрагмент. Гликогенът, за разлика от растителното нишесте, е по-разклонен. За образуването на клони има специален ензим, който се нарича "гликоген-разклонен ензим".
Гликогенната молекула не се синтезира от "нула", но се наблюдава постепенно удължаване на вече съществуващ фрагмент на веригата: "семена" или грунд. И с разпадането на гликоген, пълното унищожаване на неговите молекули никога не се случва.
За да се включи един глюкозен остатък в молекулата на гликоген, клетката консумира 2 АТР молекули. С разпадането на гликоген, този АТР не се регенерира, а само F се освобождава.п (неорганичен фосфат).
Ключовият ензим за синтеза на гликоген е гликоген синтазата. Това е „вторична контролна точка” (фиг. 5).
Регулиране на гликоген синтазата: активира се с излишък от глюкозо-6-фосфат. Следователно, ако глюкозо-6-фосфатът се използва бавно по други начини, увеличаването на неговата концентрация води до увеличаване на скоростта на синтеза на гликоген. Реакцията, катализирана от гликоген синтазата, е необратима.
Мобилизацията на гликоген се осъществява главно между храненията и се ускорява по време на физическа работа. Този процес се осъществява чрез последователно отстраняване на глюкозните остатъци под формата на глюкозо-1-фосфат, използвайки гликоген фосфорилаза (Фиг. 4). Този ензим не разцепва а1,6-гликозидни връзки в клоновите места, поради което са необходими още 2 ензима, след което глюкозният остатък в точката на разклонение се освобождава под формата на свободна глюкоза (реакции 2, 3). Гликогенът се разлага до глюкозо-6-фосфат без цената на АТФ.
Регулиране на гликоген фосфорилазата: инхибира се от излишния АТР, активиран от излишък от АДФ.
Разграждането на гликоген в черния дроб и мускулите има една отличителна реакция поради наличието на ензим фосфатаза глюкоза-6-фосфат в черния дроб (Таблица 1).
Таблица 1.
Наличието на глюкоза-6-фосфатаза в черния дроб определя основната функция на чернодробния гликоген - отделянето на глюкоза в кръвта между храненията и използването му от други органи. Така мобилизирането на гликоген на черния дроб осигурява съдържанието на глюкоза в кръвта на постоянно ниво. Това обстоятелство е предпоставка за работата на други органи и особено на мозъка. След 10-18 часа след хранене, запасите от гликоген в черния дроб са значително намалени, а гладуването за 24 часа води до пълно изчезване. Глюкозо-6-фосфатаза се открива също в бъбреците и чревните клетки.
Функцията на мускулния гликоген е да освобождава глюкозо-6-фосфат, използван в самия мускул за окисление и енергия,
Превключването на процесите на синтез и мобилизация на гликоген в черния дроб става, когато състоянието на храносмилането преминава в пост-адсорбционния период или състоянието на почивка в режим на мускулна работа. Инсулин, глюкагон и адреналин участват в превключването на тези метаболитни пътища в черния дроб, а инсулин и адреналин участват в мускулите.
Ефектът на тези хормони върху синтеза и разграждането на гликогена се осъществява чрез промяна в противоположната посока на активността на 2 ключови ензима - гликоген синтаза и гликоген фосфорилаза - чрез тяхното фосфорилиране и дефосфорилиране.
Основният сигнал за синтеза на инсулин и глюкагон е промяна в концентрацията на глюкоза в кръвта. Инсулин и глюкагон са постоянно присъстващи в кръвта, но при преминаване от абсорбиращо състояние към постабсорбиращо състояние, тяхната относителна концентрация, инсулин-глюкагоновият индекс, се променят. Следователно, основният превключващ фактор в черния дроб е инсулин-глюкагоновият индекс.
В пост-адсорбционния период инсулин-глюкагоновият индекс намалява и влиянието на глюкагон, който стимулира разграждането на гликогена в черния дроб, е решаващ фактор. Механизмът на действие на глюкагон включва каскада от реакции, водещи до активиране на гликоген фосфорилаза.
През периода на храносмилане преобладава ефектът на инсулина, тъй като инсулин-глюкагоновият индекс в този случай се повишава. Под действието на инсулина възниква:
а) стимулиране на транспорта на глюкоза в мускулни клетки;
б) промяна на активността на ензимите чрез фосфорилиране и дефосфорилиране. Например, инсулинът активира фосфодиестеразата и намалява концентрацията на сАМР в клетката. В допълнение, инсулинът активира гликоген синтаза фосфатаза, последната е дефосфорилирана и става активна;
в) промяна в количеството на някои ензими чрез индукция и репресия на техния синтез. Например, инсулин индуцира синтез на глюкокиназа, като по този начин ускорява фосфорилирането на глюкозата в черния дроб.
Адреналинът има подобен механизъм на действие върху чернодробните клетки с глюкагон, но е възможно да се включи друга ефекторна сигнална трансдукционна система в чернодробната клетка. Типът на рецепторите, с които взаимодейства адреналинът, определя коя система ще се използва. Следователно, взаимодействието на адреналин с b-рецептори на чернодробните клетки активира аденилатната циклазна система. Взаимодействието на адреналин с а, рецепторите включва инозитол фосфатния механизъм на трансмембранния трансфер на хормоналния сигнал. Резултатът от действието на двете системи е фосфорилирането на ключови ензими и превключването на синтеза на гликоген към неговото разлагане (Фиг.6, 7).
Адреналиновата активация на мускулния гликоген фосфорилаза протича по различен начин, тъй като разграждането на гликогена в скелетния мускул се стимулира от мускулни контракции. Фосфорилазна киназа (Са2 + -зависима) се активира по време на мускулна работа под въздействието на нервните импулси, тъй като концентрацията на калциеви йони в саркоплазма в този случай се увеличава. Това е друг механизъм за ускоряване разграждането на гликогена в мускула. Ефектът на адреналина в мускулите също води до активиране на сАМР-зависими протеинови кинази и активиране на фосфорилазата чрез неговото фосфорилиране (фиг. 8).
Когато се предава сигнал от хормона чрез вътреклетъчни медиатори, настъпва значителното му усилване, затова активирането на гликоген фосфорилазата с участието на всяка система за сигнална трансдукция в клетката позволява бързо да се образува голямо количество глюкоза от гликоген. В мускулите това е от голямо значение за извършване на интензивна работа при стрес, например при бягство от опасност.
С умерено натоварване на мускулите действа друг механизъм на регулиране на активността на гликоген фосфорилазата - алостерична регулация чрез продукти на разграждане на АТФ (АМР).
Когато преминавате от пост-абсорбиращо състояние към абсорбиращо състояние или в края на мускулната работа, секрецията на хормони спира и цялата система се връща в първоначалното си неактивно състояние. Аденилат циклаза и фосфолипаза С са инактивирани. сАМР се разрушава чрез фосфодиестераза, което причинява прехвърляне на всички вътреклетъчни ензими на каскадата в неактивна форма.
Значението на регулирането на скоростите на синтез и разграждане на гликоген в черния дроб е да се гарантира постоянството на концентрацията на глюкоза в кръвта. Регулирането на метаболизма на гликоген в мускулите осигурява на енергийния материал както интензивна мускулна работа, така и консумация на енергия в покой.
Разрушаване на мускулния гликоген
Фосфорилазата е ключов (т.е. ограничаващ и регулаторен) ензим за разграждане на гликоген.
Регулиране на гликоген фосфорилазата: инхибира се от излишния АТР, активиран от излишък от АДФ.
G b f - p u t b. (път на хексо-бисфосфат на разлагане на въглехидрати)
БИОЛОГИЧНО ЗНАЧЕНИЕ НА HBF-PATH.
1. Това е основният начин за разграждане на въглехидратите към крайните продукти. В много клетки това е единственият начин. Така 70-75% глюкоза, която идва в клетка, се разпада.
2. Само HBP-път дава клетъчната енергия под формата на АТР. Това е основният източник на енергия в клетката.
3. Това е най-дългият път на разлагане на въглехидрати.
GBF-път, разделен на 3 етапа.
Първият етап се извършва в цитоплазмата, дава 8 АТР молекули по време на разграждането на 1 глюкозна молекула или 9ATP по време на разграждането на един глюкозен фрагмент от гликоген. Завършва с образуването на 2 молекули пируват (PVK).
В 2-ри и 3-ти етап - (изключително аеробни!) В митохондриите със задължителното участие на кислород, дайте 30 АТФ на молекула глюкоза.
Етап 2 от пътя на GBF се нарича "окислително декарбоксилиране на пируват" и се катализира от пируват дехидрогеназен комплекс (виж лекциите "Биологично окисление" - разширена верига на митохондриално окисление). На втория етап от водородната молекула се отделят два водородни атома и пируватът се превръща в ацетил-коензим А (AcCoA), СО се разделя едновременно.2. Два водородни атома отиват в NAD и след това по веригата на митохондриалното окисление се прехвърлят в O2 за образуване на Н2О и 3 АТР молекули. Следователно, на базата на една молекула от първоначалната глюкоза, вторият етап дава 6 АТР.
Третият етап е въведен от молекулата AcetylKoA, която се формира в резултат на 2-ри етап. Този 3-ти етап се нарича цикъл на трикарбоксилната киселина (TCA) (виж лекциите „Митохондриално окисление”). В този цикъл AccoA се разцепва напълно до СО2 и Н2А. В същото време се образува 12 АТР на молекула accoAA, която е влязла в цикъла. Ако разчитате на 1 молекула глюкоза, то на третия етап се образува 24 АТФ.
Първият етап преминава през 10 междинни етапа. По време на първата част на този етап, глюкозната молекула се разделя на половина до 2 молекули фосфоглицералдехид (РНА).
ОСОБЕНОСТИ НА ПЪРВАТА ЧАСТ ОТ 1-ви ЕТАП:
Хексокиназата (GC) работи за отслабване на силна глюкозна молекула:
2-ра реакция - изомеризация:
На третия етап, фруктозо-6-фосфатът допълнително се отслабва от фосфофруктокиназа (PFK) и се образува фруктозо-1,6-бисфосфат:
Фосфофруктокиназата е ключовият ензим за HBP пътя. Това е „вторична контролна точка“. Vмакс FFK повече от Vмакс CC. Следователно, когато глюкозата навлиза много, GC ограничава скоростта на целия път на GBF.
Излишък от АТР и излишък на цитрат силно инхибира FPC. При тези условия, вместо хексокиназа, FFK става ограничаващ ензим на HBP пътя. Поради инхибирането на PFK, се натрупват глюкозо-6-фосфат (G-6-F) и фруктозо-6-фосфат (Р-6-F). G-6-F инхибира хексокиназата, намалявайки усвояването на глюкозата от клетката и едновременно с това активира гликоген синтазата.
Ако няма излишък на АТР и цитрат, но има излишък на ADP, тогава ADP активира PFC и след това скоростта на целия път на БВП отново се ограничава от хексокиназата.
В резултат на фосфофруктокиназната реакция, фруктозо-1,6-бисфосфатната молекула се дестабилизира (отслабва), така че веднага се разлага на 2 триози с участието на ензима алдолаза (4-та реакция):
Само PHA влиза в следващата (шеста) реакция на HBP пътя. В резултат на това неговата концентрация намалява и равновесието на петата реакция се измества към образуването на РНА. Постепенно цялото FDA влиза в PHA и следователно количеството на ATP, синтезиран в последващите реакции на HBP-пътя, взема под внимание изчисляването на 2 молекули на PHA и други междинни метаболити, които се образуват от него.
В първата част на първия етап (от глюкоза до РНА) се консумират 2 АТР молекули: една в хексокиназната реакция, другата в фосфофруктокиназа (третата реакция в първия етап на HBP пътя). Втората част на първия етап започва с окислението на РНА до FGK (фосфоглицеринова киселина) в 6-та реакция.
Тази реакция се катализира от ензима глицералдехид фосфат дехидрогеназа. Отцепващият се водород се прехвърля в NAD с образуването на NADH2. Енергията, която се отделя по време на това окисление, също е достатъчна, за да се осигури добавянето на фосфат към алдехидната група. Фосфатът се добавя чрез макроергична връзка. В резултат се образува 1,3-дифосфоглицерова киселина (1,3-бисфосфоглицерат).
7-ма реакция: субстратно фосфорилиране.
Високо свързаният с енергия фосфат се прехвърля в ADP, за да се образува АТР. В резултат на 7-мия етап, 1 остатъкът на фосфорната киселина остава в молекулата на фосфоглицериновата киселина.
8-та реакция: Фосфатът се прехвърля от 3-то във второ положение и се образува 2-фосфоглицерова киселина.
Н се отстранява от 2-фосфоглицеринова киселина2А. Това води до преразпределение на молекулярната енергия. В резултат на това енергията се натрупва на фосфата във втората позиция и връзката става макроергична. Оказва се, че фосфоенолпируват (PEP).
10-та реакция: Субстратно фосфорилиране. Фосфатът се прехвърля в ADP, за да се образува АТР. FEP се превръща в PVK (пирувинова киселина).
На този етап 1 от GDF пътя завършва, PEC напуска митохондриите и навлиза във втория етап на GDF пътя.
Резултатите от първия етап: 10 реакции, от които първата, третата и десетата реакции са необратими. Първо, 2 АТР се консумират на 1 глюкозна молекула. След това PHA се окислява. Енергията се реализира при 2 реакции на субстратното фосфорилиране: във всяка от тях се образува 2 АТФ. Следователно, за всяка глюкозна молекула (за 2 PHA молекули) 4 АТР се получава чрез субстратно фосфорилиране.
Общо всичките 10 етапа могат да бъдат описани чрез следното уравнение:
NADH2 системата на митохондриално окисление (МТО) прехвърля водород до кислород във въздуха, за да образува Н2О и 3 АТР, но етап 1 протича в цитоплазмата и NADH2 не може да премине през митохондриалната мембрана. Съществуват совалкови механизми за осигуряване на този преход NADH2 чрез митохондриална мембрана - малат-аспартатна совалка и глицерофосфатна совалка (виж лекциите "Биологично окисление").
На базата на една молекула глюкозни форми 2 NADN2.
В допълнение към 2 АТР, получени на 1-ия етап от субстратното фосфорилиране, се образуват още 6 АТР с участието на кислород за общо 8 АТР молекули. Така се образува толкова много АТР за всяка глюкозна молекула, разцепена преди PVC по време на първия етап на HBP пътя.
Ако тези 8 АТР се добавят към 30 АТР молекули, които се образуват на 2-ри и 3-ти етап, тогава общият енергиен резултат от целия НВР път ще бъде 38 АТФ на молекула глюкоза, разделена на СО2 и Н2О. В тези 38 АТФ, 65% от енергията, която ще бъде освободена, когато глюкозата се изгори във въздуха, се съдържа. Това доказва много високата ефективност на GBF-пътя.
От 38 ATP повечето от тях се формират на 2-ри и 3-ти етап. Всеки от тези етапи е абсолютно необратим и изисква задължително участие на кислород, тъй като окислителните стадии на тези етапи са свързани с митохондриално окисление (без това не е невъзможно). Целият HBP път от глюкоза или гликоген до СО2 и Н2За повикването: АЕРОБИЧНА РАЗЛИВАНЕ НА ВЪГЛЕРОДНИТЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ.
Ключови ензими от първия етап на HBP пътя: HEXOKINASE и фосфорна протеинова киназа.
Друга ключова връзка се намира в TsTK (3-ти етап GBF път). Ключовата връзка на третия етап е необходима, тъй като ACCoA, влизаща в TCA цикъла, се формира не само от въглехидрати, но и от мазнини и аминокиселини. Следователно, TCA е последният “котел” за изгаряне на ацетилови остатъци от въглехидрати, мазнини и протеини. ЦТК обединява всички метаболити, които се образуват при разпадане на въглехидрати, мазнини и протеини.
Ключови ензими на ТСА: цитрат синтетаза и изоцитратна дехидрогеназа. И двата ензима се инхибират от излишния АТР и излишния NADH.2. Изоцитрат дехидрогеназата се активира от излишък от ADP. АТФ инхибира тези ензими по различни начини: изоцитрат дехидрогеназата се инхибира от АТФ много по-силно, отколкото цитрат синтазата. Следователно, с излишък от АТР, междинните продукти се натрупват: цитрат и изоцитрат. При тези условия цитратът може да влезе в цитоплазмата в градиент на концентрация.
2-ри и 3-ти етап на HBP пътя се срещат в митохондриите и 1-ви в цитоплазмата.
Първият етап се отделя от 2-ри и 3-ти етап от митохондриалната мембрана.
Следователно, първият етап може да изпълнява своите специални функции. Тези функции
Разграждането на гликоген.
Разграждането на гликогена с образуването на глюкоза възниква в периода между храненията, физическата работа и стреса.
Начини за мобилизиране на гликоген:
2. Амилолитичният път на разграждане на гликоген се осъществява с участието на ензима амилаза.
Фосфоролитичен път - основният път на разлагане на гликогена с образуването на глюкоза:
В мускулната тъкан няма ензим глюкоза-6-фосфатаза, следователно мускулният гликоген не се разпада с
образуването на глюкоза и е окислен или аеробен или анаеробен начин с отделянето на енергия. през
10-18 часа след хранене, запасите от гликоген в черния дроб са значително намалени.
Регулиране на нивата на кръвната захар. Ролята на централната нервна система, механизмът на действие на инсулин, адреналин, глюкагон,
Растежен хормон, глюкокортикоиди, тироксин и тяхното въздействие върху състоянието на въглехидратния метаболизъм.
Водещата роля в регулирането на въглехидратния метаболизъм принадлежи на централната нервна система. Намаляването на кръвната глюкоза води до повишена секреция на адреналин, глюкагон, който, влизайки в целевия орган за тези хормони (черен дроб), се разпознава от рецепторите на чернодробните клетъчни мембрани и активира ензимната мембрана аденилат циклаза, задействайки механизма, водещ до разграждането на гликоген с образуването на глюкоза.
Диаграма на механизма на взаимодействие на адреналин и глюкагон с клетката:
Адреналин - повишава нивото на глюкозата чрез активиране на ензима фосфорилаза (система аденилат циклаза), която води до разграждане на гликоген с образуването на глюкоза, блокира ензима гликоген синтаза, т.е. синтез на гликоген.
Глюкагонът действа като адреналин, но плюс активира ензимите на глюконеогенезата.
Глюкокортикоиди - повишават нивата на кръвната захар, като индуктори на синтеза на ензими на глюконеогенезата.
GH активира глюконеогенезата, тироксинът активира инсулиназата, която разгражда инсулина, засяга абсорбцията на глюкоза в червата.
Гликогенозата (заболяване на натрупване на гликоген) се причинява от дефект в ензимите, участващи в разграждането на гликогена. Например, болестта на Gyrke е свързана с липсата на ензим глюкоза-6-фосфатаза, с прекомерно натрупване на гликоген в черния дроб, хипогликемия и последствията от нея. Болест на Мак-Ардла: причината е липсата на фосфорилаза в мускулната тъкан. В същото време нивото на глюкоза в кръвта е нормално, но се наблюдава слабост на мускулната тъкан и намалява способността за извършване на физическа работа. Болестта на Андерсен е свързана с дефект на разклоняващ се ензим, който води до натрупване на гликоген в черния дроб с много дълги външни и редки точки на разклоняване, в резултат на което жълтеница, цироза на черния дроб, чернодробна недостатъчност и смърт (неразклонен гликоген унищожава хепатоцитите).
2.5 Концентрацията на глюкоза в кръвта се поддържа през целия ден при постоянно ниво от 3.5-6.0 mmol / l. След хранене нивото на глюкозата се повишава в рамките на час до 8 mmol / l и след това се връща към нормалното. В организма се поддържа постоянно ниво на глюкоза в кръвта поради наличието на неврохуморални механизми. Основният показател за състоянието на въглехидратния метаболизъм е съдържанието на глюкоза в кръвта и урината.
HYPERGLICEMIA е състояние, при което нивата на глюкозата са над нормалните. Причини:
1. Физиологични - хранителни, емоционални.
2. Патологичен - диабет; стероиден диабет (Иценко-Кушинг) - хиперпродукция на глюкокортикоиди на надбъбречната кора; хиперпродукция на адреналин, глюкагон, тироиден хормон тироксин.
ХИПОГЛИКЕМИЯ - състояние, при което нивата на глюкозата са под нормалното. Причини:
1. Намален глюкозен изход: чернодробни заболявания, ендокринни заболявания (дефицит на растежен хормон, кортизол), наследствени метаболитни нарушения (дефицит на гликоген синтетаза, галактоземия, фруктозна непоносимост, чернодробни форми на гликогеноза).
2. Повишено използване на глюкоза: намаляване на мастните резерви (недохранване), нарушено окисление на мастни киселини, β-клетъчна хиперплазия. Podge. жлези, инсулиново предозиране, болест на Адисън - хипопродукти на глюкокортикоиди.
Глюкозурия - появата на захар в урината. Ако нивото на глюкоза в кръвта е 8-10 mmol / l, то е счупено
бъбречния праг за глюкоза и се появява в урината. Причини:
- неврогенни на базата на стресови условия
- остри инфекциозни заболявания
2.6. Захарен диабет, биохимични характеристики на патогенезата.
Това е заболяване в резултат на абсолютен или относителен инсулинов дефицит.
Инсулинът е единственият хормон, който понижава кръвната захар. движение:
-увеличава пропускливостта на клетъчните мембрани за глюкоза в клетките на мастната и мускулна тъкан, под негово влияние, GLUT-4 транспортерните протеини се смесват от цитоплазмата в клетъчната мембрана, където се комбинират с глюкоза и го транспортират вътре в клетката;
-активира хексокиназа, фруктокиназа, пируват киназа (стимулира гликолиза);
-активира гликоген синтетазата (стимулира синтеза на гликоген);
-активира пътя на пентозо-фосфат дехидрогеназата;
-по механизма на хроничната регулация, той е индуктор на синтеза на хексокиназа и репресор на синтеза на ензими на глюконеогенезата (блокира глюконеогенезата);
-30% въглехидрати в липиди;
-стимулира TCA цикъла чрез активиране на ензимната синтетаза, която катализира реакцията на взаимодействието на ацетил СоА със SchUK;
Захарен диабет (DM) се класифицира според разликите в генетичните фактори и клиничния курс в две основни форми: диабет тип I - инсулинозависим (IDDM) и диабет тип II - неинсулинозависим (NIDDM).
IDDM - заболяване, причинено от разрушаването на β-клетките на островчетата на Лангерханс на панкреаса, дължащо се на автоимунни реакции, вирусни инфекции (вирус на едра шарка, рубеола, морбили, паротит, аденовирус). При диабет се намалява съотношението инсулин / глюкагон. В същото време стимулирането на процесите на отлагане на гликоген и мазнини е отслабено и мобилизирането на енергийните носители се засилва. Дори след хранене, черният дроб, мускулите и мастната тъкан функционират в постабсорбиращо състояние.
Хипергликемия - увеличаване на конц. кръвна захар.
Тя се причинява от намаляване на скоростта на използване на глюкоза от тъканите поради липса на инсулин или намаляване на биологичния ефект на инсулина в прицелните тъкани. С инсулиновия дефицит броят на протеините за трансфер на глюкоза (GLUT-4) върху мембраните на инсулин-зависимите клетки (мускулна мастна тъкан) намалява. В мускулите и черния дроб глюкозата не се отлага като гликоген. В мастната тъкан намалява скоростта на синтез и отлагане на мазнини. Глюконеогенезата се активира от аминокиселини, глицерол и лактат.
Глюкозурия - екскрецията на глюкоза в урината.
Обикновено, проксималните тубули на бъбреците реабсорбират цялата глюкоза, ако нейното ниво не надвишава 8,9 mmol / l. Увеличаването на концентрацията на глюкоза в кръвта надвишава концентрацията на бъбречния праг, което води до появата му в урината.
Кетонемия - повишена концентрация на кетонни тела в кръвта.
Мазнините не се отлагат, но катаболизмът им се ускорява. Концентрацията на неестерифицирани мастни киселини се увеличава, което улавя черния дроб и ги окислява до ацетил CoA. Ацетил-СоА се превръща в бета-хидроксибутирна и ацетооцетна киселина. Декарбоксилирането на ацетоацетат в ацетон се извършва в тъканите, следователно миризмата й произтича от пациенти. Увеличаването на концентрацията на кетонни тела в кръвта (над 20 mg / l) води до кетонурия. Натрупването на кетонни тела намалява буферния капацитет на среза и причинява ацидоза.
Дефицитът на инсулин води до намаляване на скоростта на синтеза на протеини и увеличаване на техния разпад. Това води до увеличаване на концентрацията на аминокиселини в кръвта, които се деаминират в черния дроб. Полученият амоняк навлиза в орнитиновия цикъл, което води до увеличаване на концентрацията на урея в кръвта и урината - азотемия.
Полиурия - повишено уриниране (3-4 литра на ден и повече), защото глюкозата повишава осмотичното налягане.
Полидипсия - постоянна жажда, суха уста, поради загуба на вода.
Полифагия - преживява глад, често яде, но губи тегло, защото Глюкозата не е източник на енергия - “глад сред изобилие”.
NIDDM - възниква в резултат на относителния инсулинов дефицит, дължащ се на:
- нарушения на секрецията на инсулин
- нарушено превръщане на проинсулин в инсулин
- повишаване на инсулиновия катаболизъм
-инсулинов рецепторен дефект, увреждане на вътреклетъчните инсулинови сигнални медиатори.
Тя засяга хора на възраст над 40 години, характеризиращи се с висока честота на семейни форми. Основната причина за късните усложнения на диабета е хипергликемия, която води до увреждане на кръвоносните съдове и дисфункция на различни тъкани и органи. Един от основните механизми за увреждане на тъканите при захарен диабет е гликозилирането на протеините, което води до промяна в тяхната структура и функции. Макроангиопатиите се проявяват в поражението на големи и средни съдове на сърцето, мозъка, долните крайници (гангрена). Микроангиопатията е резултат от увреждане на капилярите и малките съдове и се проявява под формата на нефро, невро и ретинопатия. При появата на микроангиопатия, гликозилирането на протеините играе определена роля, което води до появата на нефропатия (нарушена бъбречна функция) и ретинопатия (до загуба на зрение).
Колагенът е в основата на капилярните мембрани в основата. Повишеното съдържание на гликозилиран колаген води до намаляване на неговата еластичност, разтворимост, преждевременно стареене, развитие на контрактури. В бъбреците такива промени водят до запушване на гломерулите и хронична бъбречна недостатъчност.
Гликозилираните липопротеини, натрупващи се в съдовата стена, водят до развитие на хиперхолестеролемия и липидна инфилтрация. Те служат като основа за атероми, нарушение на съдовия тонус, което води до атеросклероза.
2.5 Тест за толеранс към глюкоза.
След поглъщане, концентрацията на глюкоза може да достигне 300-500 mg / dL и остава висока в периода след адсорбцията, т.е. намалява глюкозния толеранс и се наблюдава в случаи на латентна форма на захарен диабет. В тези случаи хората нямат клинични симптоми, характерни за диабета, а концентрацията на глюкоза на гладно е нормална.
Извършва се орален тест за глюкозен толеранс за идентифициране на скрита форма на диабет. За да направите това, определете нивото на глюкозата на гладно в кръвта. След това пациентът получава натоварване с глюкоза в размер на 1 g на килограм тегло, след това на всеки 30 минути в продължение на 3 часа се определя нивото на глюкозата в кръвта. Резултатите са представени като крива.
3. Лабораторна и практическа работа: t
3.1. Определяне на кръвната захар с помощта на One Touch ultra glucometer.
Определете глюкозата на гладно в ученик. Провеждане на анализ. Докарайте капка кръв върху пръста на тестовата зона в горната част на тест лентата и я задръжте в това положение, докато капилярката се запълни напълно. На екрана се появява отчет в продължение на 5 секунди, след което се посочва стойността на глюкозното ниво в mmol / l. След като отстраните тест лентата, изображението на екрана на устройството изгасва и е готово за следващия анализ.
Напредък в работата: Измийте ръцете си с топла вода и сапун и подсушете добре. Третирайте пръста с памучен тампон, напоен с етилов алкохол, и го подсушете. Стерилният скарификатор пробива кожата на пръста си и изцежда от нея капка кръв, която влиза в капилярните тест ленти. След това обработете мястото на пункция с памучен тампон, напоен с етилов алкохол.
2. Дайте питие от сладък чай.
3. Определете съдържанието на глюкоза след 30 минути от момента на натоварване.
4. Определете съдържанието на глюкоза след 2,5 часа от момента на натоварване.
Разпад на гликоген
Съдържанието
Черният дроб е основният източник на запаси от гликоген. При гладуване се секретира глюкагон, който стимулира разграждането на гликогена в черния дроб до глюкоза. Глюкозата навлиза в кръвния поток и се прехвърля с кръвния поток към мозъка, където действа като източник на енергия за този орган. С разпадането на гликоген в черния дроб, превръщането на глюкоза-6-фосфат в глюкоза се катализира от глюкозо-6-фосфатаза
Разрушаването на гликогена е нормално
Гликогенът се съхранява в мускулите и черния дроб. По време на гладуването, чернодробният гликоген се консумира, а при повишена физическа активност се консумира мускулен гликоген.
Гликогеноза Редактиране
Когато гликогеноза наблюдава нарушения на съхранението на гликоген; 4 от 12 вида гликогенози са представени на фиг. 26.3- 26.6.
Мускулите използват запасен гликоген изключително за собствените си нужди като енергиен източник. При интензивни натоварвания при анаеробни условия, например, с действието на адреналин (реакцията "спасете себе си или се биете"). Особено интензивна анаеробна гликолиза се среща в белите мускули. В мускулите няма глюкозо-6-фосфатаза.
Гликогеноза тип I (болест на Girke). Наследява се чрез автозомно-рецесивен тип. Заболяването се причинява от недостиг на глюкозо-6-фосфатаза в черния дроб. Поради това черният дроб не може да регулира нивото на глюкозата в кръвта, а при новородените се развива тежка хипогликемия. Излишният гликоген се съхранява в черния дроб и бъбреците. Поради натрупването на глюкозо-6-фосфат, се развива хиперлактатемия, хиперлипидемия, хиперурикемия и подагра.
Тип II гликогеноза (болест на Pompe). Гликогенозата от тип II се наследява по автозомно рецесивен начин. Причината за заболяването е киселият дефицит на а- (1-> 4) глюкозидаза, лизозомен ензим. Поради натрупването на гликоген се развива кардиометалия след 2-3 месеца след раждането. Освен това тя засяга черния дроб и мускулите, което води до обща мускулна слабост. Предполага се, че при лечението на гликогеноза тип II ензимната заместителна терапия ще бъде ефективна.
Гликогенозата тип III (болест на Кори) се причинява от дефицит на ензима, при който както черният дроб, така и другите органи натрупват анормална форма на гликоген - остатъчен декстрин. Това е разклонена молекула, в която вместо пълноценни клони, в местата на a- (1-6 връзки се намират съкратени клони. Заболяването се характеризира с хипогликемия и хепатомегалия
Гликогенозата тип V (болестта на Mac-Ardla) се наследява по автозомно рецесивен начин. Той се причинява от липса на мускулна фосфорилаза (миофосфорилаза). При гликогеноза тип V, мускулите не могат да разрушат мускулния гликоген за енергия. При физическо натоварване такива пациенти страдат от бърза умора и мускулни спазми, наблюдава се миоглобинурия
Фиг. 26.6. Гликогеноза тип I (болест на Girke).
Разтваряне на гликоген (гликогенолиза)
За нормалния метаболизъм на организма обикновено е достатъчно глюкоза в храната на диетата на животното. В противен случай могат да бъдат мобилизирани запаси от гликоген в черния дроб и мускулната тъкан.
Разлагането на гликоген се основава на последователното отстраняване на глюкозните остатъци под формата на глюкозо-1-фосфат. Първата реакция на разлагане на гликоген се катализира от ензима гликоген фосфорилаза. Фосфатът участва в него и затова се нарича фосфоролиза. Реакцията води до разрушаване на гликозидната връзка на а-1,4 гликогена, за да се получи глюкозо-1-фосфат:
В следната реакция, изомеризацията на глюкозо-1-фосфат се осъществява под въздействието на ензима фосфолукуматаза с образуването на глюкозо-6-фосфат:
В черния дроб (но не и в мускулите), глюкозо-6-фосфатът, произведен по време на разграждането на гликоген, се хидролизира от глюкозо-6-фосфат с освобождаване на свободна глюкоза:
Общият баланс на отделянето на един глюкозен остатък от гликогенна молекула в черния дроб чрез гликогенолиза може да бъде представен чрез следното уравнение:
Трябва да се отбележи, че енергията под формата на АТФ в процеса на гликогенолиза не се използва и не се образува. В периферните тъкани глюкоза-6-фосфатът, получен по време на гликолизата, се разлага до млечна киселина в тъканта на белите мускули и се окислява до C02 и Н20 в червените мускули.
Черният дроб има огромна способност да съхранява гликоген. В човешкия черен дроб съдържанието на гликоген може да достигне 10% от мократа маса на жлезата. Нивото на гликоген в мускулите е много по-малко - 1-2% от общата им маса, но количествено гликогенът е значително по-висок в мускулната тъкан на животното, като се има предвид съотношението на мускулната маса към масата на черния дроб.
Гликогенът на мускулите и черния дроб изпълнява различни роли. Мускулният гликоген служи като резерв за синтеза на АТФ за тази тъкан, докато функцията на чернодробния гликоген е да запази глюкозата, за да поддържа концентрацията на свободна глюкоза в кръвта. Съдържанието на гликоген в черния дроб варира значително в зависимост от нивото на въглехидратите в храната на животното.
Процесите на гликогенеза и гликогенолиза в черния дроб функционират като "буфер" на нивата на кръвната захар. Тази функция на тези процеси обаче е незначителна по отношение на мускулната тъкан. Механичната работа е предпоставка за мобилизиране на мускулен гликоген, за да се получат допълнителни количества АТФ. Нивото на използване на гликоген зависи от вида (бял или червен) на мускулните влакна. Червените мускулни влакна имат богата мрежа от кръвоносни съдове, съдържат големи количества миоглобин и митохондрии. Вътре в тези клетки гликогенът се трансформира в пирувинова киселина, която в присъствието на кислород може да се окисли до С02 и Н20.
Процесите на гликогенолиза и гликогенеза са свързани с нуждата на организма от глюкоза - източник на АТР. Регулирането на тези процеси е трудно. Той включва алостерични ензими гликоген синтаза и гликоген фосфорилаза. Тяхната активност се извършва от хормони - първите извънклетъчни пратеници (глюкагон и адреналин) и цикличен AMP (сАМР), вторичен вътреклетъчен пратеник.
Глюкагонът осигурява гликогенолиза в черния дроб поради активирането на гликоген фосфорилазата. Глюкагонът също предизвиква инхибиране на активността на гликоген синтазата. Така глюкагонът в черния дроб осигурява разграждането на гликогена, за да нормализира нивата на кръвната захар. Адреналинът, активиращ гликоген фосфорилазата, стимулира отделянето на свободната глюкоза от черния дроб в кръвообращението за нуждите на всички периферни органи на тялото.
Разрушаване на мускулния гликоген
Известно е, че фосфоролизата играе ключова роля в мобилизирането на полизахариди. (В тъканите на хората и животните, съветските биохимици Е. Л. Розенфелд и И. А. Попова също откриха ензима у-амилаза, катализиращ разцепването на глюкозните остатъци от гликогенната молекула с α-1,4 връзки. фосфорилазите превръщат полизахаридите (по-специално, гликоген) от формата за съхранение в метаболитно активна форма; в присъствието на фосфорилаза, гликогенът се дезинтегрира, за да образува глюкозен фосфатен естер (глюкоза-1-фосфат), без първо да го разбие на по-големи фрагменти от полизахаридната молекула.
Реакцията, катализирана от фосфорилаза, като цяло, изглежда така:
В тази реакция (С6Н10О5)п означава полизахаридна верига на гликоген, а (С6Н10О5)N-1 същата верига, но съкратена с един глюкозен остатък.
На фиг. 82 показва хода на разграждането на гликоген до глюкозо-1-фосфат и участието на сАМР в този процес. Ензимната фосфорилаза съществува в две форми, една от които (фосфорилаза "а") е активна, а другата (фосфорилаза "с") обикновено е неактивна. И двете форми могат да се дисоциират в субединици. Фосфорилазата "b" се състои от две субединици и фосфорилаза "а" - от четири. Превръщането на фосфорилазата "в" във фосфорилаза "а" се извършва чрез протеиново фосфорилиране съгласно уравнението:
2 mol. фосфорилаза "в" + 4 ATP ->
1 mol. фосфорилаза "а" + 4 ADP
Тази реакция се катализира от ензим, наречен фосфорилазна киназа. Установено е, че тази киназа може да съществува както в активни, така и в неактивни форми, като неактивната фосфорилазна киназа става активна под влияние на ензимната протеин киназа (фосфорилаза киназа). Активната форма на последната се формира с участието на cAMP. Както вече беше отбелязано, сАМР на свой ред се образува от АТР чрез действието на ензима аденилат циклаза. Тази реакция се стимулира, по-специално, от адреналин и глюкагон. Повишаването на съдържанието на адреналин води по протежение на тази сложна верига от реакции към превръщането на фосфорилазата в „фосфорилаза„ а “и следователно до освобождаване на глюкоза под формата на глюкозо-1-фосфат от полизахарида за съхранение на гликоген. Обратната трансформация на фосфорилаза "а" във фосфорилаза "в" се катализира от ензимната фосфатаза (тази реакция е почти необратима).
Трябва да се отбележи, че фосфорилазата "а" разцепва глюкозните остатъци, започвайки от периферния край на външните клонове на гликогенната молекула, и когато се приближава към (1 -> 6) връзки, неговото действие спира. С други думи, фосфоролизата продължава само до точките на разклонение в молекулата на гликоген. Ензимът амило-1,6-глюкозидаза може да разцепва (1-> 6) -връзка в точката на разклонението, след което фосфорилазата "а" отново има възможност да действа, докато достигне следващата точка на разклонението и т.н.
Глюкозо-1-фосфатът, образуван в резултат на фосфоролизата, допълнително се трансформира от фосфоглюкомутазата в глюкозо-6-фосфат:
За да се осъществи тази реакция, е необходима фосфорилирана форма на фосфоглюкомутаза, т.е. неговата активна форма, която се образува в присъствието на глюкозо-1,6-дифосфат. По този начин, глюкозо-1,6-дифосфатът в реакцията на фосфоглюкомутазата играе ролята на коензим. (Глюкозо-1,6-дифосфатът е продукт на следната реакция: глюкозо-1-фосфат + АТФ глюкоза-1,6-дифосфат + АДФ).
Образуването на свободна глюкоза от глюкозо-6-фосфат в черния дроб се осъществява под влиянието на глюкозо-6-фосфатаза. (За разлика от черния дроб, в мускулната тъкан няма глюкозо-6-фосфатаза.) Този ензим катализира хидролитичното разцепване на фосфата:
На фиг. 83 изобразява пътищата за разграждане и синтез на гликоген.
Може да се смята, че поддържането на постоянството на захарната концентрация в кръвта е преди всичко резултат от едновременния поток на два процеса: навлизането на глюкоза в кръвта от черния дроб и консумацията му от кръвта от тъканите, където се използва предимно като енергиен материал.
В тъканите (включително черния дроб) има два основни пътя за разграждане на глюкозата: анаеробният път, който протича в отсъствието на кислород, и аеробния път, който изисква кислород.
Разпад на гликоген
Пътят на разлагане на гликоген в свободна глюкоза се различава от неговия синтез. Той включва редица други ензими. Гликоген фосфорилазата катализира първата катаболна реакция на гликоген - разрушаване на алфа-1,4-гликозидната връзка между глюкозните остатъци в краищата на веригите чрез фосфоролиза, т.е. взаимодействие с неорганичен фосфат. Последните глюкозни остатъци се отделят под формата на глюкозо-1-фосфат. По този начин методът за разчупване на алфа-1,4-гликозидните връзки на гликоген в тъканите се различава от хидролитичната им руптура под действието на амилазата в стомашно-чревния тракт. Реакцията на фосфорилазата се повтаря, докато останат 4 глюкозни остатъка до точката на разклоняване. След това алфа (1-6) -глюкозидазният ензим прехвърля тригликозния ензим до края на съседната верига, а четвъртият глюкозен остатък, който е свързан с алфа-1,6-гликозидната връзка, се разцепва по хидролитичен начин под формата на свободна глюкоза. След това, гликоген фосфорилазата катализира разцепването на глюкозните остатъци до нова точка на разклонение.
Глюкозо-1-фосфатните молекули се превръщат в глюкозо-6-фосфат под влияние на фосфоглюкомутаза, която катализира същата реакция в противоположна посока по време на биосинтеза на гликоген. Преходът на глюкозо-6-фосфат към свободна глюкоза не може да се осъществи чрез хексокиназната реакция, тъй като тя е необратима. В черния дроб и бъбреците е ензим глюкоза-6-фосфатаза, който катализира реакцията на хидролиза на глюкоза-6-фосфат до глюкоза. Свободната глюкоза влиза в кръвта и влиза в други органи. В мускулите, мозъка и други тъкани липсва глюкозо-6-фосфатаза. Така гликогенът на черния дроб служи като източник на глюкоза за целия организъм, а гликогенът на мускулите и мозъка се разпада на глюкозо-6-фосфат, който се използва в тези тъкани.
Разграждането на гликоген до млечна киселина (гликогенолиза)
Глюкозата, която идва от кръвта, и глюкозните остатъци на депонирания гликоген служат като субстрат на мускулната гликолиза. Поради последователното действие на гликоген фосфорилаза и фосфоглюкомутаза, глюкозните остатъци на гликоген се превръщат в глюкозо-6-фосфат, който след това се включва в процеса на гликолиза:
По отношение на гликогенолиза, АТФ се консумира само веднъж за образуването на фруктоза-1,6-дифосфат. Ако вземем предвид разходите за АТФ за биосинтеза на гликоген (две АТР молекули за включването на един глюкозен остатък), тогава нетният добив е само 1 АТР молекула на 1 глюкозен остатък. Консумацията на АТФ за синтеза на гликоген в мускулите се извършва в покой, когато отлагането на гликоген е достатъчно осигурено с кислород и енергия. И по време на интензивни упражнения анаеробният разпад на гликоген до млечна киселина води до по-голям добив на АТР, отколкото разграждането на глюкозата.