АЭРОБНЫЙ И АНАЭРОБНЫЙ РАСПАД ГЛЮКОЗЫ
•Анаэробный гликолиз, или анаэробный распад глюкозы, (эти термины - синонимы) включает в себя реакции специфического пути распада глюкозы до пирувата и восстановление пирувата в лактат. АТФ
при анаэробном гликолизе образуется только путем
субстратного фосфорилирования
•Аэробный распад глюкозы до конечных продуктов
(СО2 и Н2О) включает в себя реакции аэробного гликолиза и последующее окисление пирувата в общем пути катаболизма.
•Таким образом, аэробный распад глюкозы - это процесс
полного ее окисления до СО2 и Н2О, а аэробный гликолиз - часть аэробного распада глюкозы.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС АЭРОБНОГО ОКИСЛЕНИЯ ГЛЮКОЗЫ
1.В специфическом пути распада глюкозы образуется
2 молекулы пирувата, 2 АТФ (субстратное фосфорилирование) и 2 молекулы НАДН+Н+.
2.Окислительное декарбоксилирование каждой молекулы пирувата - 2,5 АТФ; декарбоксилирование 2-х молекул пирувата дает 5 молекул АТФ.
3.В результате окисления ацетильной группы ацетил-КоА в ЦТК и сопряженных ЦПЭ – 10 АТФ; 2 молекулы ацетил-КоА образуют 20 АТФ.
4.Малатный челночный механизм переносит НАДН+Н+ в митохондрии – 2,5 АТФ; 2 НАДН+Н+
образуют 5 АТФ.
Итого: при распаде 1 молекулы глюкозы в
аэробных условиях образуется 32 молекулы
АТФ!!!
Глюконеогенез
Глюконеогенез – синтез глюкозы de novo из неуглеводных компонентов. Протекает в печени и ≈10% в почках.
• Предшественники для
глюконеогенеза
•лактат (главный),
•глицерол (второй),
•аминокислоты (третий) – в условиях
длительного голодания.
Места поступления субстратов (предшественников) для
глюконеогенеза
ВЗАИМОСВЯЗЬ ГЛИКОЛИЗА И
ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗА
1. Основным субстратом для глюконеогенза является лактат, образованный активной скелетной мышцей. Плазматическая мембрана обладает высокой проницаемостью для лактата.
2. Поступив в кровь, лактат переносится в печень, где в цитозоле окисляется в пируват.
3. Пируват затем превращается в глюкозу по пути
глюконеогенеза.
4. Глюкоза поступает далее в кровь и поглощается скелетными мышцами. Эти превращения составляют цикл Кори.
ЦИКЛ КОРИ
Глюкозо-аланиновый цикл
ХАРАКТЕРИСТИКА ПЕНТОЗОФОСФАТНОГО ПУТИ
•Пентозофосфатный путь распада глюкозы (ПФП) называется также гексозомонофосфатным шунтом или фосфоглюконатным путем.
•Этот альтернативный гликолизу и ЦТК путь окисления глюкозы был описан в 50-х годах ХХ века Ф.Дикенсом, Б.Хорекером, Ф.Липманном и Е.Рэкером.
•Ферменты пентозофосфатного пути локализованы в цитозоле. Наиболее активно ПФП протекает в почках,
печени, жировой ткани, коре надпочечников, эритроцитах, лактирующей молочной железе. В
большинстве из этих тканей протекает процесс биосинтеза жирных кислот и стероидов, что требует НАДФН.
•Выделяют две фазы ПФП: окислительную и
неокислительную
ФУНКЦИИ ПЕНТОЗОФОСФАТНОГО ПУТИ
1.Образование НАДФН+Н+ (50% потребности организма), необходимого 1) для биосинтеза жирных кислот, холестерола и 2) для реакции детоксикации (восстановление и окисление глутатиона, функционирование цитохром Р-450 зависимых монооксигеназ – микросомальное окисление).
2.Синтез рибозо-5-фосфата, используемого для образования 5-фосфорибозил-1-пирофосфата, который необходим для синтеза пуриновых нуклеотидов и присоединения оротовой кислоты в процессе биосинтеза пиримидиновых нуклеотидов.
3.Синтез углеводов с различным числом атомов углерода (С3-С7).
4.У растений образование рибулозо-1,5-бисфосфата, который используется как акцептор СО2 в темновой стадии фотосинтеза.
Окислительное декарбоксилирование пирувата -
это образование ацетил~КоА из ПВК –
ключевой необратимый этап метаболизма!!!
При декарбоксилировании 1 молекулы пирувата выделяется 2, 5 АТФ.
•Животные не способны превращать ацетил~КоА обратно в глюкозу.
•ацетил~КоА идет в Цикл трикарбоновых кислот (ЦТК)