Енергетичний ефект повного розщеплення глюкози

1 – 2.2 молекули АТФ, що утворюються при аеробному гліколізі та6 молекул АТФ, що синтезуються за рахунок окислення 2 молекул НАДН₂, які утворюються при окисленні 2 молекул гліцеральдегід-3-фосфату в дегідрогеназній реакції гліколізу.

3.2 молекули НАДН₂(6 молекули АТФ) утворюється при окислювальному декарбоксилюванні пірувату в ацетил-СоА.

4.Цикл Кребса: синтезується також 2 молекули ГТФ (субстратне фосфорилювання), що рівносильне2 молекулам АТФ.

5.Атоми водню переносяться трьома молекулами НАДН₂на систему транспорту електронів; при цьому утворюються 2 х 3 х 3 молекули АТФ (в процесі окислювального фосфорилювання), а всього –18 молекул АТФ.

6.Атоми водню також переносяться через ФАДН₂в систему транспорту електронів – в результаті утворюються 2 х 2 молекули АТФ =4 АТФ.

Тому при повному розщепленні 1 молекули глюкози утворюється 38молекул АТФ. При чому 2 молекули дає гліколіз, 2 – цикл Кребса, 34 – дихальний ланцюг.

• 2 АТФ(з аеробного гліколізу)

• 2 НАДН₂ (з аеробного гліколізу)= 2 х 3 АТФ =6АТФ (дихальний ланцюг).

• 2 НАДН₂ (з окислювального декарбоксилювання пірувату) = 2 х 3 АТФ =6 АТФ (дихальний ланцюг).

• 2 ГТФ=2АТФ(з циклу Кребса)

• 2 х 3 НАДН₂(з циклу Кребса)= 2 х 3 х 3 АТФ =18 АТФ(дихальний ланцюг)

• 2 х ФАДН₂(з циклу Кребса)= 2 х 2 АТФ =4 АТФ(дихальний ланцюг)

Всього 38 АТФ

Окрім вище перерахованих, існують інші шляхи розпаду вуглеводів. До них належать пентозний, гліоксилатний цикли.

Пентозний цикл (пентозофосфатний або гексозомонофосфатний шлях)

Цей цикл забезпечує організм пентозами, які необхідні для синтезу нуклеїнових кислот тощо.

У ссавців активність пентозного циклу відносно висока у печінці, серці, надниркових залозах, ембріональній тканині. Пентозний шлях активно реалізується в еритроцитах людини. Існує група спадкових хвороб людини, при яких активність деяких ферментів цього шляху знижена або взагалі відсутня. У таких хворих спостерігається гемоліз – руйнування еритроцитів з виділенням з них гемоглобіну, що веде до розвитку анемії. Стан різко погіршується під впливом деяких ліків (протималярійних препаратів). В Африці та Азії від цих хвороб страждають мільйони людей.

Гексоза, перетворюючись в монофосфат, зразу окислюється в глюконову кислоту. Потім через ряд проміжних стадій утворюються фруктозомонофосфат та фосфогліцериновий альдегід. У подальшому ці продукти піддаються тим же перетворенням, що і при гліколітичному розпаді.

Основне призначення пентозофосфатного циклу:

• регенерувати у цитоплазмі відновлювач у формі НАДФН₂, що використовується при синтезі жирних кислот і стероїдів;

• в ньому синтезуються пентози, особливо D-рибоза, яка необхідна для синтезу нуклеїнових кислот;

• участь в утворенні глюкози з СО₂ в темновій фазі фотосинтезу.

Важливе значення ферментів пентозофосфатного циклу полягає в тому, що вони разом з ферментами гліколізу створюють умови для взаємоперетворень 3-х, 4-х, 5-ти, 6-ти і 7-вуглецевих сахарів шляхом оборотного перенесення дво- або тривуглецевих фрагментів (глікоальдегідних або діоксіацетонових груп).

Отже, глюкозофосфатний шлях (пентозофосфатного циклу) є місцем перехрещення метаболічних шляхів, де утворюється значна кількість різних продуктів обміну речовин.

Ферментами фосфоглюконатного шляху може здійснюватися повне окислення глюкозо-6-фосфату до СО₂за таким рівнянням:

Глюкозо-6-фосфат + 12 НАДФ  6 СО2 + 12НАДФН₂ + Рн