Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

СООН СООН




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

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

       
 
Глюкоза   Пируват   Лактат
   
Глюкоза   Пируват   Лактат  
 


       
   


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.

Аэробное окисление глюкозы

В аэробных условиях (в присутствии кислорода) реакции гликолиза составляет начальную фазу расщипления углеводов, связанную дальше с другим важным циклом- циклом лимонной кислоты (или его называют цикл трикарбоновых кислот, или цикл Кребса). В этом случае гликолиз останавливается на стАДНи образования пирувата, который затем путем окислительного декарбоксилирования превращается в ацетил- КоА, а ацетил-КоА, вступая в цикл Кребса, окисляется до СО2 и Н2О. Образующиеся в ходе цикла Кребса и в ходе окислительного декарбоксилирования восстановленные формы НАДН и ФАДН2 поступают в дыхательную цепь, где энергия, образующаяся при переносе с них Н+ и е- на О2 может быть использована, в ходе окислительного фосфорилирования, для синтеза АТФ. Легко рассчитать энергетический эффект этого процесса. На стАДНи образования пирувата из глюкозы образуются 2 молекулы АТФ и 2 молекулы НАДН2. На стАДНи образования ацетил-КоА из пирувата (в ходе окислительного декарбоксилирования пирувата) образуется 2НАДН2 (т.к. из глюкозы получается 2 молекулы пирувата). В ходе цикла Кребса образуется 1 моль ГТФ (=АТФ), 3 молекулы НАДН2 и 1 молекула ФАДН2 (все это умножает на 2, т. к. в цикл Кребса вступает 2 молекулы ацетил-КоА). Итого получается 2 молекулы АТФ + 2 молекулы ГТФ (=АТФ) + 10 молекул (2+2+6) НАДН и 2 моле-кулы ФАДН2. Одна НАДН при окислении в дыхательной цепи может дать энергию достаточную для синтеза 3-х АТФ, следовательно, 10 НАДН2 дадут 30 АТФ. Молекула ФАДН2, окисляясь в дыхательной цепи, может дать энергию, достаточную для синтеза 2 АТФ, а 2ФАДН2=4АТФ. Итого, получается 38 молекул АТФ. Всего при окислении одной молекулы глюкозы выделяется около 600 ккал. При аэробном окислении глюкозы, как мы подсчитали, образуется 38 молекул АТФ. АТФ, как известно, при гидролизе до АДФ дает = 10 ккал, т.е. всего на синтез АТФ при аэробном окислении затрачивается 380 ккал, что составляет около 60%,т.е. КПД аэробного окисления =60%, в то время, как КПД гликолиза составляет около 3 % (всего 2 молекулы АТФ).

Гликолиз протекает в цитозоле. Мы уже говорили о том, что ПВК относительно легко проходит через мембраны (когда говорим о судьбе лактата). Так и происходит, ведь все последующие этапы окисления глюкозы проходят в митохондриях. На начальных этапах окисления глюкозы (а они проходят в цитозоле) для окислительного фосфорилирования 3-фосфоглицеринового альдегида необходима окисленная форма НАД+. В ходе гликолиза она получается при восстановлении ПВК в лактат.При аэробном окислении глюкозы первый этап заканчивается образованием ПВК, которая через мембрану поступает внутрь митохондрий, подвергается окислительному декарбоксилированию, далее- цикл Кребса и дыхательная цепь. Можно было бы НАДН, образующуюся при фосфорилировании 3-фосфоглицеринового альдегида (т.к. мы не можем ее окислить с помощью ЛДГ- реакции до НАД+), отправить в митохондрии, там в дыхаательной цепи окислить до НАД+ и использовать для фосфорилирования 3-фосфоглицеринового альдегида. Но,оказалось, что НАДН и НАД+ не проходят через мембраны. Здесь действуют челночные механизмы: за счет НАДН образуется какая-то восстановленная форма вещества, которая проходит через мембраны, внутрь митохондрий, а окисленная форма возвращается в цитозоль, т.е. это вещество является, по сути, проводником протонов (переносчиком). При этом НАДН Окисляется до НАД+, что и требовалось. Так работает глицерофосфатный челночный механизм:

СН2ОРО3Н2 СН2ОРО3Н2

НАДН2 НАД+

С=О Н – С – ОН

Гидрофосфат DГ

СН2ОН (ингибирована в опухолях) СН2ОН

Фосфодиоксиацетон Глицерофосфат

(получается в ходе (легко проходит через

альдолазной реакции) мембрану внутрь митохондрй)

СН2ОРО3Н2

ФАД+ ФАДН2

С=О

 
 


СН2ОН

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-07-13; Просмотров: 279; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.017 сек.