Глюкоза как важнейший метаболит углеводного обмена

Глюкозаявляется основным метаболитом углеводного обмена.

Основнымиисточникамиглюкозы является: 1) пища; 2) распад гликогена; 3) синтез глюкозы из неуглеводных предшественников (глюконеогенез).

Основные пути расходования глюкозы: 1) распад глюкозы с целью получения энергии (аэробный и анаэробный гликолиз); 2) синтез гликогена; 3) пентозофосфатный путь распада для получения других моносахаридов и восстановленного НАДФН₂; 4) синтез других соединений (жиры, аминокислоты, гетерополисахариды и др.).

Поступление глюкозы из крови в клетки у млекопитающих осуществляется с помощью специальных переносчиков глюкозы – GLUT1, GLUT2, GLUT3, GLUT4, GLUT5 (glucose transporter). Переносчики глюкозы представляют собой семейство структурно близких мембранных белков с различными функциями. Распределение этих белков-переносчиков в тканях отражает их роль и особенности метаболизма глюкозы.

GLUT1 находятся в эритроцитах и почти во всех клетках. Km для глюкозы 1-2 ммоль/л, что обеспечивает захват глюкозы при небольших изменениях концентрации в крови.

GLUT2 имеет меньшее сродство к глюкозе (Km=15-20 ммоль/л), находится в печени, тонком кишечнике, почках, β-клетках поджелудочной железы, обеспечивает быстрый захват глюкозы печенью и стимулирует секрецию инсулина β-клетками поджелудочной железы.

GLUT3 обнаружен в нейронах и имеет относительно низкую Km для глюкозы (1-2 ммоль/л), что позволяет обеспечивать глюкозой мозг в условиях гипогликемии.

GLUT4 (Км = 2-10 ммоль/л) является переносчиком глюкозы, который стимулируется инсулином и обеспечивает захват глюкозы мышечной и жировой тканями. Повышение скорости поступления глюкозы происходит в результате транслокации молекулы переносчика из внутриклеточных везикул к плазматической мембране.

GLUT5 синтезируется клетками кишечного эпителия. Этот переносчик обеспечивает симпорт глюкозы с ионами Na⁺ .