Распад глюкозы в клетке.

Распад глюкозы в клетке может начинаться с гликогена или с глюкозы. Перед этим процессом всегда образуется одно и тоже промежуточное вещество – глюкозо-6-фосфат, который и участвует во всех дальнейших превращениях.

Распад углеводов проходит двумя путями:

1. Аэробный – при достаточном обеспечении клеток кислородом.

· Прямой путь –апотомический путь или пентозный цикл - продукты реакции образуются сразу из глюкозо-6-фосфата.

· Непрямой путь – дихотомический – из глюкозо-6-фосфата образуется сначало пировиноградная кислота ПВК(промежуточный продукт).

2. Анаэробным – при недостатке кислорода в клетках – протекает по дихотомическому пути (с образованием ПВК).

Расщепление глюкозы по дихотомическому пути до ПВК называется – гликолиз, а по апотомическому - пентозофосфатный путь ПФП.

 

Схема № 7. Распад глюкозы в клетках.

Анаэробный распад Аэробный распад

 

Непрямой Прямой

Глюкоза (6 атомов углерода)

 

Глюкозо-6-фосфат (6 атомов углерода)

 

2 молекулы ПВК (по 3 атома углерода)

- молочная кислота 2 молекулы или спирт 2 молекулы - энергия 2 АТФ (196,8 кДж/моль)

- ацетил-КоА 2 молекулы - вода и углекислый газ по 4 молекулы - энергия 38 АТФ (2872,1 кДж/моль)

- Пентозы 5 молекул - НАДФН2 12 молекул - Энергия 36 АТФ (2720,9 кДж/моль)

В организме четко разграничить пути распада глюкозы не представляется возможным, т.к. обеспеченность клеток кислородом постоянно меняется. Но все же анаэробный путь распада более характерен для мышечной ткани. Непрямой аэробный путь – в печени, почках и сердце. Пентозный цикл преобладаент в эритроцитах, лактирующей молочной железе, корковом веществе надпочечников, половых железах и др.

Продукты распада глюкозы используются в организме следующим образом:

- Молочная кислота (накапливаясь в мышцах может вызывать боль) доставляется кровью в печень, где в процессе глюконеогенеза превращается в глюкозу.

- Спирт образует в дрожжевых клетках при спиртовом брожении.

- ацетил-КоА – используется на синтез ВЖК, кетоновых тел, холестерина и др. или окисляется в цикле Кребса.

- Вода и углекислый газ включаются в общий обмен веществ или выводятся из организма.

- Пентозы используются на синтез нуклеиновых кислот, глюкозы (глюконеогенез) и др. веществ.

- НАДФН2 участвует в синтезах веществ ВЖК, пуриновых оснований и т.д. или используется для образования энергии в ЦПЭ.

- Энергия запасается в виде АТФ, которая затем используется в организме для синтеза веществ, выделения тепла, мышечные сокращения и т.д.

Превращения глюкозы в организме довольно сложные процессы, которые протекают под действием разнообразных ферментов. Так путь от глюкозы до молочной кислоты включает в себя 11 химических реакций, каждая из которых ускоряется своим ферментом.

Схема № 8. Анаэробный гликолиза.

 

Глюкоза

АТФ

АДФ Гексокиназа, ион Mg

Глюкозо-6-фосфат

Фосфоглюкоизомераза

Фруктозо-6-фосфат

АТФ

АДФ Фосфофруктокиназа, ионы Mg