Аэробное окисление глюкозы

1. Протекает в цитозоле:

Глюкоза → 2ПВК + 2АТФ + 2НАДН₂

1. Протекает в митохондриях:

2 ПВК^ПДК→ 2 ацетил КоА + 2НАДН₂

3. Протекает внутри митохондрий:

2 ацетил КоА → 2ЦТК + 12*2 = 24 АТФ

В силу того что 2 молекулы НАДН₂ на первом этапе образуются в цитозоле, а окислятся они могут только в митохондриях необходим перенос Н₂ от НАДН₂ во внутримитохондриальных цепях. Митохондрии непрпоницаемы для НАДН₂, поэтому для переноса Н₂ из цитозоля в митохондрии существуют специальные челночные механизмы. Их суть:

В зависимости от того какие вещества участвуют в переносе Н+ через митохондриальную мембрану различают несколько челночных механизмов:

Глицерофосфатный: в котором происходит потеря двух молекул АТФ, т.к. вместо двух молекул НАДН₂ (6 молекул АТФ) образуется 2 молекулы ФАДН₂ (4 молекулы АТФ).

Малатный:

Энергитическая ценность аэробного окисления.

1. глюкоза → 2ПВК + 2АТФ + 2НАДН₂ (→6 АТФ)
2. 2ПВК→ 2 ацетил КоА + 2НАДН₂ (→6 АТФ)
3. 2 ацетил КоА → 2 ЦТК (12*2=24 АТФ)

Итого 38 АТФ. Из которых надо вычесть 2 теряемые АТФ в глицерофосфатном челночном механизме = 36 АТФ.

36 АТФ → 360 ккал, от 686 ккал = 50-60% - это энергетическая эффективность аэробного окисления. Она в тридцать раз выше, чем эффективность анаэробного окисления глюкозы. Поэтому в тканях при поступлении кислорода анаэробный путь блокируется и это явление называется эффектом Постера. У новорожденного аэробный путь начинает активироваться в первые 2-3 месяца жизни.

Глюконеогенез.

Это путь синтеза глюкозы в организме из неуглеводистых веществ. Исходными веществами являются молочная кислота, ПВК, гликоген, аминокислоты, глицериновые компоненты, которые проходят через митохондрии. Наиболее активно глюконеогенез протекает в печени и почках. Этот процесс внутриклеточные он протекает частично в цитозоле, частично в митохондриях. В целом глюконеогенез является процессом обратимым гликолизу.

В гликолизе есть три необратимые стадии:

• гексокиназная реакция
• фосфофруктокиназная реакция
• пируваткиназная реакция

Поэтому в глюконеогенезе вместо этих ферментов имеются специфические ферменты, которые осуществляют обход этих необратимых стадий:

Ключевм ферментом для глюконеогенеза является пируваткарбоксилаза и фруктозо-1,6-дифосфатаза. Активаторами для них являются аконные комплексы АТФ т.к. на смену одной молекулы глюкозы необходимо 6 молекул АТФ.

В глюконеогенезе на одной из стадии участвует витамин Н – биотин – антисеборейный витамин. По химической природе витамин Н представляет собой серосодержащий гетероцикл с остатками валериановой кислоты. Распространен широко в животных и растительных продуктах (печень, желток). Суточная потребность = 0,2 мг. Авитаминоз проявляется дерматитом, поражением ногтей, возникает себорея. Биороль:

• участвует в реакциях карбоксилирования
• трикарбоксилирования
• участвует в обмене пуриновых оснований, некоторых аминокислот.

Глюконеогенез активен в последние месяцы внутриутробного развития. После рождения его активность возрастает с третьего месяца.

Пентозофосфатный путь окисления глюкозы.

Это аэробный способ окисления при котором из глюкозы образуются пентозофосфаты. Этот путь иногда называется анатомическим окислением. В этом пути выделяют 2 этапа: окислительный (необратимый) и неокислительный (обратимый).

Окислительная часть:

Неокислительная часть:

6 молекул глюкозы + 12 НАДФ → 5 молекул глюкозы + 6СО₂ + 12 НАДФН₂ (36 АТФ).

Биороль пентозо-фосфатного пути у взрослого человека заключается не в энергетической роли, а выполняет две важные функции:

· Он является поставщиком пентоз, которые необходимы для синтеза нуклеиновых кислот, макроэргов, коферментов для пластических целей.

· Служит источником НАДФН₂, а он в свою очередь используется для:

1. восстановления структуры стероидных гормонов, жирных кислот

2. активно участвует в обезвреживании токичных веществ в печени

3. в эритроцитах НАДФН₂ восстанавливает трипептид глютадион, обеспечивая тем самым резистентность эритроцитов.

Поэтому пентозо-фосфатный путь выполняет в основном пластическую функцию, активен в таких тканях как лакирующая молочная железа, жировой ткани, надпочечники.

В детском возрасте пентозо-фосфатный путь активнее чем у взрослых. На первом году жизни выполняет энергитическую функцию. В пентозо-фосфатном пути полное окисление одной молекулы глюкозы дает 12 молекул НАДФН₂ (это 36 АТФ).

Благодаря реакциям взаимопревращения углеводов возможно усвоение таких моносахаров как фруктозы и галактозы.

Дата добавления: 2015-07-13