43. Гликолиз, его суть, энергетика.

Ответ. Гликолиз – процесс анаэробного распада глюкозы, идущий с освобождением энергии, конечным продуктом которого является пировиноградная кислота (ПВК). Реакции гликолиза протекают в растворимой части цитоплазмы (цитозоле), где гликолитические ферменты организованы в мультиэнзимные комплексы с участием актиновых филаментов цитоскелета, и в хлоропластах. Цепь реакций, составляющих путь гликолиза можно разбить на 3 этапа. Подготовительный –фосфорилирование гексозы и её расщепление на 2 фосфотриозы (затрачивается 2 АТФ). Первое субстратное фосфорилирование (синтез 2 АТФ за счёт окисления 2 молекул фосфоглицеринового альдегида (ФГА) до 2 молекул фосфоглицериновой кислоты (ФГК), при этом также образуется 2 NADHH+). Второе субстратное фосфорилирование (синтез 2 АТФ за счёт окисления 2 молекул ФГК до ПВК). Функции гликолиза в клетке. Связь между дыхательными субстратами и циклом Кребса. Источник АТР и NADHH+.

44. Цикл ди- и трикарбоновых кислот, его суть, энергетика.

Ответ. В анаэробных условиях ПВК подвергается различным типам брожения. В присутствии же достаточного количества кислорода пируват полностью окисляется до углекислого газа и воды в цикле Кребса. Все участники этого процесса локализованы в матриксе или во внутренней мембране митохондрий. Первым этапом окислительного расщепления ПВК является процесс образования активного ацетила в ходе окислительного декарбоксилирования при участии пируватдегидрогеназного мультиферментного комплекса (3 фермента и 5 коферментов). В результате образуется ацетил коэнзим А. Дальнейшее окисление ацетил - Со А осуществляется в ходе циклического процесса (цикла Кребса) начиная со взаимодействия со щавелевоуксусной кислотой (ЩУК). 3 молекулы АТФ.

45. Цикл Кребса-Корнберга, его суть, энергетика.

Ответ. Глиоксилатный цикл (в животных клетках отсутствует). Можно рассматривать как модификацию цикла Кребса. Он активно функционирует в прорастающих семенах масличных растений, где запасные жиры превращаются в сахара (глюконеогенез). Локализован не в митохондриях, а в специализированных микротельцах –глиоксисомах. В отличие от цикла Кребса, в каждом обороте участвует не одна, а две молекулы ацетил-СоА А (образуется при β-окислении жирных кислот)и используется для синтеза янтарной кислоты, которая выходит из глиоксисом, превращается в ЩУК и участвует в глюконеогенезе (обращённом гликолизе).

46. Окислительный пентозофосфатный цикл, его суть, энергетика и роль в метаболизме.

Ответ. Пентозофосфатный путь окисления (ПФП, пентозный шунт). Окисление глюкозы по этому пути связано с отщеплением от глюкозы первого атома углерода в виде СО2. Протекает этот процесс в растворимой части цитоплазмы клеток и в хлоропластах. ПФП дыхания особенно активен в тех клетках и тканях растений, в которых интенсивно идут синтетические процессы, такие, как синтез липидных компонентов мембран, нуклеиновых кислот, клеточных стенок, фенольных соединений. В ПФП выделяют 2 этапа: окисление глюкозы до рибулозо-5-фосфата с образованием 2NADPH*H+; рекомбинация сахаров для регенерации исходного субстрата при участии ферментов транскетолаз, трансальдолаз и изомераз. Основное значение ПФП не энергетическое, а пластическое: NADPH*H+, образующийся не в митохондриях, а в цитоплазме, используются главным образом в различных синтетических процессах (так как в отличие отNAD+, который присутствует в клетках в основном в более устойчивой окисленной форме,NADPH*H+- в восстановленной). В ходе ПФП синтезируются пентозы, входящие в состав нуклеиновых кислот и нуклеотидов. Углеводы С3– С7необходимы для синтеза различных веществ. Например, из эритрозы синтезируется шикимовая кислота – предшественник многих ароматических соединений, таких как аминокислоты, витамины, дубильные и ростовые вещества, лигнин клеточных стенок и др. Компоненты ПФП принимают участие в темновой фиксации СО2. Только 2 из 15 реакций цикла Кальвина специфичны для фотосинтеза, остальные участвуют в ПФП. Триозы С3из ПФП могут превращаться в 3-ФГК и участвовать в гликолизе.