І етап диханна. Гліколіз

Гліколіз – це процес анаеробного розпаду глюкози, що проходить із вивільненням Е, кінцевим продуктом якого є піровиноградна к-та (ПВК). Гліколіз – загальний спільний етап аеробного дихання і всіх видів бродіння.

Реакції гліколізу протікають у розчинній частині цитоплазми. В цитозолі гліколітичні ферменти організовані в мультиензимні комплекси на активних філаментах цитоскелету.

Біохімія процесу. Ланцюг реакцій гліколізу можна розбити на три етапи.

1. Підготовчий етап – фосфорилювання гексози і її розщеплення на дві фосфотріози. Глюкоза (піранозна форма молекули) фосфорилюється АТФ з участю гексокінази, перетворюючись у глюкозо-6-фосфат, який ізомеризується глюкозофосфатізомеразою у фруктозо-6-фосфат. Цей перехід необхідний для утворення більш лабільної фуранозної форми молекули гексози. Фруктозо-6-фосфат фосфорилюється за участю АТФ фосфофруктокіназою. В результаті утворюється фруктозо-1,6-дифосфат.

Фруктозо-1,6-дифосфат – лабільна форма із симетрично розміщеними фосфатними групами, що несуть від'ємний заряд і відштовхуються один від одного електростатично. Така структура легко розщеплюється альдолазою на 3-фосфогліцериновий альдегід (3ФГА) і фосфодіоксіацетон (ФДА), які легко перетворюються один в одного (тріозофосфатізомераза).

2. Перше субстратне фосфорилювання, яке починається з 3ФГА і закінчується 3-фосфогліцериновою кислотою (3ФГК).

Фермент дегідрогеназа фосфогліцеринового альдегіду (НАД-залежний SН-фермент) утворює з 3ФГА фермент-субстратний комплекс, в якому відбувається окислення субстрату та передача е^- і Н⁺ на НАД⁺. При цьому утворюється АТФ.

Таким чином, в результаті 2-го етапу гліколізу утворюються на кожну тріозу 1 мол АТФ і відновлений НАДН.

3. Завершальний етап. 3ФГК з допомогою фосфогліцератмутази перетворюється в 2ФГК. А далі енолаза каталізує відщеплення молекули води від 2ФГК і утворюється фосфоенолпіруват – сполука, яка містить високоенергетичний фосфатний зв'язок. Цей фосфат при участі піруваткінази передається на АДФ, а енолпіруват переходить у більш стабільну форму – піруват.

Енергетичний вихід гліколізу. На 2-му і 3-му етапах утворюється 4 мол. АТФ і 2 мол. НАДН, на першому етапі витрачається 2 мол. АТФ. Окислення 1 мол. НАДН = синтезу 3-х мол. АТФ. Таким чином, у процесі гліколізу утворюється 8 мол. АТФ.

Вільна Е гідролізу 1 мол АТФ = 41, 87 кДж/моль (10 ккал), 8 мол. АТФ дають 335 кДж/моль (80 ккал)

Функції гліколізу в клітині:

- здійснює зв'язок між субстратами дихання й циклом Кребса;

- постачає на потреби клітини АТФ і НАДН;

- продукує інтермедіати, необхідні для синтетичних процесів у клітині.

Дата добавления: 2014-01-07