19. Аэробный гликолиз: последовательность реакций, энергетический эффект, физиологическое значение.
Аэробный гликолиз - процесс окисления глюкозы с образованием двух молекул пирувата. Аэробный распад глюкозы можно выразить суммарным уравнением:
В гликолизе выделяют два звена:
Подготовительная стадия – глюкоза расщепляется на две триозы.
Гликолитическая оксидоредукция – происходит окисление триоз в пируват, который затем восстанавливается в лактат.
Реакции субстратного фосфорилирования в гликолизе:
фосфоглицераткиназа
пируваткиназа
Аэробный гликолиз
Расход атф
Первая реакция
Гексокиназа катализирует необратимое фосфорилирование глюкозы. Важным свойством гексокиназы является ее ингибирование продуктом реакции – глюкозо-6-фосфатом.
Глюкокиназа – индуцибельный фермент. Синтез фермента стимулируют: приём пищи богатой углеводами; инсулин.
Вторая реакция
Вторую реакцию гликолиза катализирует глюкозо-6-фосфатизомераза. Реакция обратима.
Третья реакция
Реакцию катализирует фосфофруктокиназа. Данная реакция практически необратима
ФФК – главный регулируемый фермент гликолиза.
Активаторы ФФК:
АМФ;
фруктозо-2,6-бисфосфат;
Ингибиторы:
АТФ;
цитрат.
ФФК-2 катализирует синтез фруктозо-2,6- бисфосфата из фруктозо-6-фосфата.
Фермент также является регулируемым:
аллостерические ингибиторы фермента - цитрат и АТФ;
фосфорилирование фермента цАМФ- зависимой протеинкиназой переводит фермент в неактивную форму
Четвертая реакция
Пятая реакция
Фермент – триозофосфатизомераза.
Равновесие сдвинуто в сторону образования диоксиацетонфосфата, однако в последующие реакции включается только глицероальдегид-3-фосфат.
Шестая реакция
Фермент – глицероальдегидосфатдегидрогеназа. Реакция обратимая, является примером субстратного фосфорилирования.
Седьмая реакция
Фермент – фосфоглицераткиназа.
В ходе реакции происходит синтез АТФ.
Восьмая реакция
Фермент – фосфоглицератмутаза, кофермент – 2,3 бисфосфоглицерат.
Девятая реакция
Фермент - энолаза
Десятая реакция
Реакцию катализирует аллостерический фермент пируваткиназа.
В ходе реакции происходит синтез АТФ.
Регуляция пируваткиназы в печени
20. Анаэробный гликолиз последовательность реакций, энергетический эффект, физиологическое значение.
Анаэробный гликолиз отличается от аэробного только наличием последней 11 реакции, первые 10 реакций у них общие.
Этапы:
Подготовительный, в нем затрачивается 2 АТФ. Глюкоза фосфорилируется и расщепляется на 2 фосфотриозы;
2 этап сопряжён с синтезом АТФ. На этом этапе фосфотриозы превращаются в ПВК. Энергия этого этапа используется для синтеза 4 АТФ и восстановления 2НАДН2, которые в анаэробных условиях восстанавливают ПВК до лактата.
Глицерофосфатный челночный механизм
Энергетический баланс: 2АТФ = -2АТФ + 4АТФ
Для передачи восстановительных эквивалентов с НАДН2, образованной в цитозоле, в матрикс митохондрии используются челночные механизмы.
21. Глюконеогенез из молочной кислоты (схема процесса). Глюкозолактатный цикл. Биологическое значение.
Глюкозо-лактатный цикл – это циклический процесс, объединяющий реакции глюконеогенеза и реакции анаэробного гликолиза. Глюконеогенез происходит в печени, субстратом для синтеза глюкозы является лактат, поступающий в основном из эритроцитов или мышечной ткани.
Убрать молочную кислоту можно только одним способом – превратить ее в пировиноградную кислоту. Однако сама мышечная клетка ни при работе, ни во время отдыха не способна превратить лактат в пируват из-за особенностей изофермента лактатдегидрогеназы-5. Зато клеточная мембрана высоко проницаема для лактата и он движется по градиенту концентрации наружу. Поэтому во время и после нагрузки (при восстановлении) лактат легко удаляется из мышцы.
Большая часть лактата крови захватывается гепатоцитами, окисляется в пировиноградную кислоту и вступает на путь глюконеогенеза. Глюкоза, образованная в печени, используется самим гепатоцитом или возвращается обратно в мышцы, восстанавливая во время отдыха запасы гликогена. Также она может распределиться по другим органам.
