Аеробний обмін вуглеводів
Це розпад вуглеводів у присутності кисню. Суть аеробного розчеплення глюкози можна виразити таким хімічним рівнянням: С6Н12O6+6O2=6СO2↑+6Н2O+2872 кДж/моль. Він є основним шляхом вивільнення енергії в організмі.
Процеси анаеробного і аеробного розчеплення проходять паралельно до стадії утворення піровиноградної кислоти, далі вони розходяться. При гліколізі піровиноградна кислота відновлюється до лактату:
При аеробному шляху розчеплення піровиноградна кислота підлягає окислювальному декарбоксилюванню з утворенням ацетил-КоА. Аеробний метаболізм пірувату каталізується піруватде-гідрогеназною системою, проходить у 5 стадій, механізм процесу повністю розшифрований. У ньому беруть участь три ферменти (піруватдегідрогеназа, ліпоацетилтрансфераза, ліпоаміддегідрогеназа) і п’ять коферментів (НАД, ФАД, тіаміндифосфат, амід ліпоєвої кислоти і коентизим А). На цьому етапі при декарбоксилюванні 2 молекул піровиноградної кислоти утворюється 2 молекули ацетил-КоА і синтезується 6 молекул АТФ. Схематично хімічне рівняння можна записати так:
Ацетил-КоА - макроергічна сполука, повне окислення його супроводжується виділенням великої кількості енергії (24 молекули АТФ з двох молекул ацетил-КоА).
Повне окислення ацетил-КоА проходить в циклі трикарбонових кислот, або циклі Кребса. Цей процес, так само як окислювальне декарбоксилювання й пірувату, проходить в мітохондріях клітини.
Цикл трикарбонових кислот був відкритий англійським біохіміком Кребсом. Він перший вказав на значення цього процесу для повного розчеплення пірувату. Пізніше було виявлено - цикл Кребса є тим спільним, що об’єднує метаболічні процеси (окислення вуглеводів, білків, ліпідів).
Даний цикл складається з восьми послідовних ферментативних реакцій. (Див мал. 25).
Для безперервності дії циклу необхідне постійне поступання в систему ацетил-КоА, а ферменти (НАД і ФАД), які переходять у відновлений стан, повинні знову і знову окислюватися. Кінцевими продуктами окислення ацетил-КоА є вода і вуглекислий газ. Енергія, що виділяється при окисленні ацетил-КоА акумулюється в макроергічних фосфатних зв’язках АТФ. Енергетичний ефект аеробного окислення у багато разів переважає кількість енергії, що виділяється при анаеробному розчепленні глюкози.
Так як при окисленні однієї молекули глюкози утворюється 2 молекули пірувату, то при окисленні їх до 2 молекул ацетил-КоА і наступних двох оборотів циклу трикарбонових кислот синтезується 30 молекул АТФ; 4 молекули АТФ синтезуються за рахунок окислення 2 молекул позамітохондріального НАДН2, 2 молекули АТФ, як енергетичний ефект гліколізу. При повному окисленні однієї молекули глюкози енергетичний ефект становить 36 молекул АТФ. Решта енергії розсіюється у вигляді тепла, використовуються для підтримання температури тіла.
Дата добавления: 2015-11-25 | Просмотры: 939 | Нарушение авторских прав
|