Гликолиз.
Под гликолизом в общем смысле принято понимать разложение углеводов. В зависимости от конкретного организма и (или) условий его роста, гликолиз может идти по анаэробному пути (в этом случае он так и называется –анаэробный гликолиз).
И может идти по аэробному пути (соответственно – аэробный гликолиз). Для многих микроарганизмов, растущих в анаэробных условиях (в отсутствие кислорода) гликолиз является основным катаболическим путем для получения энергии из углеводных субстратов, приводя к образованию определенных конечных продуктов метаболизма, например, этанола, лактата, глицерина. Процесс такого типа часто называют брожением. У животных анаэробный гликолиз (с образованием лактата) обеспечивает энергией сокращение скелетных мышц в условиях ограниченного снабжения кислородом. В некоторых случиях гликолиз (аэробный гликолиз) идет по анаэробному пути в аэробных условиях т. е. конечным продуктом является лактат), хотя кислород и присутствует. Такие процес-сы идут, например, в эритроциттах, сетчатке, слизистой кишечника, в тканях плода (вскоре после рождения). Гликолиз –единственный анаэробный путь, дающий энергию. В аэробных условиях (в присутствии кислорода) реакции гликолиза составляют начальную форму разложения углеводов,связанную далее с циклом лимонной кислоты. В этом случае гликолиз останавливается на стАДНи образования ПВК. В аэробных условиях гликолиз и цикл Кребса совместно приводят к полному окислению гексозы до углекислого газа. Этот процесс сопровождается выделением больших количеств потенциально доступной метаболической энергии, в основном в виде высокоэнергетических продуктов НАДН и ФАДН2,которые, окисляясь в ходе дыхательной цепочки, дают энергию, необходимую для процесса ОФ, в результате которого образуется АТФ. Гликолиз –это первая до конца расшифрованная последовательность биохимических реакций, для этого потребовалось почти 50 лет (1890-1940). За это время были открыты фосфоэфиры, АТФ, НАД,выделены и охарактеризованы многие факторы и т.д.
Гликолиз протекает в цитозоле.Схема гликолиза:
АДФ
СН2ОН СН2 ОРО3Н2
Н О Н АТФ Н О Н
Н Н
ОН Н Гексокиназа ОН Н Глюкозо-
ОН ОН (глюкокиназа) ОН ОН фосфоизомераза
Н ОН Мg++ для всех киназ Н ОН
Глюкоза Глюкозо-6-фосфат
(Ингибитор гексокиназ: АТФ, Г-6-Ф, активатор: АДФ)
Н2О3РОН2С О СН2ОН Н2О3РОН2С О СН2ОРО3Н2
АДФ
Н ОН АТФ Н ОН
Н Н Фосфофруктокиназа Н Н альдолаза
(тоже ингибируется)
ОН Н НАДН,АТФ ОН Н
Фруктозо-6-фосфат Фруктозо-1,6-дифосфат
СН2ОРО3Н2 С = О НАД+ НАДН2
Н +Н3РО4
С=О Н – С – ОН
Триозофос- Глицеральдегидрофосфат-
СН2ОН фатизомераза СН2ОРО3Н2 -ДГ
Фосфодигидро- З-фосфоглицериновый отсюда начинается
ксиацетон альдегид окислительная стАДНя
дифосфоглице- дифосфогли-
ромутаза в эритроцитах церофосфатаза
2,3 – ДФГ
СООН СООН
С = О АДФ АТФ
ОРО3Н2 Н – С – ОН Н – С – ОРО3Н2
Фосфоглицерат – Фосфоглицеро-
Н – С – ОН киноза СН2ОРО3Н2 мутаза СН2ОН
3-фосфоглицерат 2-фосфоглицерат
СН2ОРО3Н2
1,3-ДФГ
СООН СООН СООН
- Н2О АДФ АТФ НАДН2 НАД+
С – ОРО3Н2 пируватки- С=О Н – С – ОН
енолаза наза
СН2 СН3 СН3
Фосфоенол- ПВК Лактат
пируват
Очень важно образование на конечном этапе НАД+,который используется для окислительного фосфорилирования 3-фосфоглицеринового альдегида.
Лактат является конечным продуктом гликолиза. Т. к. лактат (как, впрочем, и пирува) достаточно легко проходит через плазматическую мембрану, он попадает из мышечной клетки (или эритроцитов) в кровь, с током крови попадает в печень, где окисляется в пируват, который в печени затем превращается в глюкозу. Таким образом образуется своего рода цикл. Эти превращения и составляют цикл Кори:
Глюконеогенез Гликолиз
Кровь
Печень мышца
Вообще же в ходе гликолиза образуется 4 молекулы АТФ,а расходуется 2 АТФ. Таким образом, суммарный эффект окисления одной молекулы глюкозы в ходе гликолиза до лактата равен 2 АТФ. Утилизируется всего около 3% всей возможной энергии, которую можно было бы получать при окислении глюкозы, т.е. в сутки нужно было бы расщепить 27 кг глюкозы, чтобы обеспечить ортанизм энергией (если бы энергия получалась бы только путем гликолиза). Однако,гликолиз имеет место в клетках. Он нужен в мышцах для быстрого получения энергии. А, например, эритророциты только за счет гликолиза и могут получать энергию, т. к. у них нет митохондрий, и, следовательно, нет и окислительного фосфорилирования. Большинство простых сахаров можно расщепить гликолитическим путем. Все, что для этого необходимо – это превратить эти сахара в Г-1- Ф, Г-6-Ф, Ф-6-Ф. Это происходит в ходе взаимного превращения моносахаров.
Дата добавления: 2015-10-20 | Просмотры: 502 | Нарушение авторских прав
|