Гликолитическая оксидоредукция. Гликолиз, гликогенолиз. Обращение гликолиза

В условиях мышечной работы максимальной интенсивности в клетки скелетной мускулатуры не успевает поступать кислород. Поэтому в такой физиологической ситуации распад углеводов временно протекает в анаэробных условиях. В условиях дефицита кислорода временно блокируется работа дыхательных цепей, а, значит, и II-го, и III-го этапов аэробного распада углеводов. Молекулам НАДН₂ и ФАДН₂, образующимся в окислительных реакциях, некуда отдавать свой водород, так как не работают дыхательные цепи в митохондриях и челночные механизмы. Теперь рассмотрим, как все это сказывается на протекании реакций I-го, цитоплазматического этапа распада углеводов.

Дефицит кислорода в клетке не мешает протеканию первых реакций I-го этапа аэробного пути распада углеводов до стадии образования фосфоглицеринового альдегида. При окислении ФГА происходит восстановление НАД до НАДН₂. НАДН₂ затем должен передать водород по системе транспортных челночных механизмов на митохондриальные дыхательные цепи. Но в отсутствие кислорода в клетке не работают ни дыхательные цепи, ни челночные механизмы, а НАД - это кофермент, запасы которого в цитоплазме невелики. После того, как весь НАД превратится в НАДН₂, новые молекулы ФГА не могут окисляться до фосфоглицериновой кислоты, и тогда все последующие реакции 1-го этапа аэробного пути распада углеводов должны прекратиться. Но этого не происходит. В цитоплазме хорошим акцептором водорода является ПВК - конечный продукт I-го этапа. Так возникает сопряжение между двумя реакциями, которое называется ГЛИКОЛИТИЧЕСКАЯ ОКСИДОРЕДУКЦИЯ:

Рисунок ХХ. Гликолитическая оксидоредукция

Как видно из рисунка, НАДН₂, образующийся при окислении ФГА, используется для восстановления пирувата в лактат (молочную кислоту). Реакции гликолитической оксидоредукции полностью обратимы. В отсутствие кислорода сколько НАДН₂ образуется на 6-й стадии, столько же НАДН₂ и отдает свой водород на ПВК.

Поэтому в анаэробных условиях (при отсутствии кислорода) конечным продуктом распада глюкозы (гликогена) является ЛАКТАТ, а сам процесс называется гликолизом.

ГЛИКОЛИЗ (ГЛИКОГЕНОЛИЗ) – это процесс распада глюкозы (гликогена) до лактата в анаэробных условиях.

В состоянии покоя, наступающего после интенсивной мышечной работы, в клетку начинает поступать кислород. Это приводит к запуску митохондриальных дыхательных цепей. Запускаются окислительное декарбоксилирование пирувата, ЦТК и челночный механизм переноса водорода в митохондрии, а, значит, возобновляется и аэробный путь распада углеводов распада глюкозы (гликогена). При этом процесс гликолиза тормозится автоматически. Торможение гликолиза поступившим в клетку кислородом называется ЭФФЕКТОМ ПАСТЕРА по имени ученого, открывшего это явление.

В раковых клетках такого эффекта не наблюдается. В них одновременно могут протекать сразу два процесса: и аэробный путь распада углеводов, и гликолиз. Отсутствие эффекта Пастера в тканях, пораженных злокачественными опухолями, называется ЭФФЕКТОМ КРЭБТРИ.

Дата добавления: 2015-07-13