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
