Углеводы анаэробное окисление глюкозы

В анаэробном процессе пировиноградная кислота восстанавливается до молочной кислоты (лактата). Лактат является метаболическим тупиком и далее ни во что не превращается, единственная возможность утилизовать лактат – это окислить его обратно в пируват. Анаэробное превращение глюкозы локализуется в цитозоле.

Для эритроцитов он является единственным источником энергии. Клетки скелетной мускулатуры за счет бескислородного расщепления глюкозы способны выполнять мощную, быструю, интенсивную работу, как, например, бег на короткие дистанции, напряжение в силовых видах спорта. Вне физических нагрузок бескислородное окисление глюкозы в клетках усиливается при гипоксии – при различного рода анемиях.

Процесс:

1. затрата энергии АТФ, активация глюкозы, фосфорилирование 6-го атома глюкозы, катализируется гексокиназой (ГК)

2. выведения еще одного атома углерода, (фермент глюкозофосфат-изомераза). В результате образуется фруктозо-6-фосфат.

3. фермент фосфофруктокиназа (ФФК) фосфорилирует фруктозо-6-фосфат с образованием фруктозо-1,6-дифосфата.

4. фруктозо-1,6-дифосфат разрезается пополам фруктозо-1,6-дифосфат-альдолазой с образованием – альдозы глицеральдегида (ГАФ) и кетозы диоксиацетона (ДАФ).

5. переход глицеральдегидфосфата (ГАФ) и диоксиацетонфосфата (ДАФ) друг в друга при участии триозофосфатизомеразы.

6. окисление глицеральдегидфосфата с помощью глицеральдегидфосфат-дегидрогеназа (GAPDH), что приводит к образованию 1,3-дифосфоглицериновая кислота (1,3-ДФГ или 1,3-ДГФ) и НАДН+Н.

7. реакция субстратного фосфорилирования. 1,3-ДФГ через фосфоглицераткиназу становится 3-ФГ

8. синтезированный в предыдущей реакции 3-фосфоглицерат под влиянием фосфоглицератмутазы (ФГМ) изомеризуется в 2-фосфоглицерат

9. енолаза отрывает молекулу воды от 2-фосфоглицериновой кислоты и приводит к образованию макроэргической фосфоэфирной связи в составе фосфоенолпирувата (ФЭП)

10. еще одна реакция субстратного фосфорилирования – перенос пируваткиназой (ПК) макроэргического фосфата с фосфоенолпирувата на АДФ с образованием пировиноградной кислоты и АТФ.

11. образование молочной кислоты из пирувата под действием лактатдегидрогеназы (ЛДГ): ПВК присасывает к себе Н

Аэробное окисление глюкозы

В аэробном процессе пировиноградная кислота превращается в ацетил-SКоА (реакции ПВК-дегидрогеназы) и далее сгорает в реакциях цикла трикарбоновых кислот до СО2 (реакции ЦТК). Тут только 10 этапов, потом ПВК уходит в митохондрию и окисляется

Гормональная регуляция глюкозы

Уменьшение концентрации глюкозы в крови инсулином достигается следующими путями:

• переход глюкозы в клетки – активация белков-транспортеров ГлюТ 4 на цитоплазматической мембране,

• вовлечение глюкозы в гликолиз – повышение синтеза глюкокиназы – фермента, получившего название "ловушка для глюкозы", стимуляция синтеза других ключевых ферментов гликолиза – фосфофруктокиназы, пируваткиназы,

• увеличение синтеза гликогена – активация гликогенсинтазы и стимуляция ее синтеза, что облегчает превращение излишков глюкозы в гликоген,

• активация пентозофосфатного пути – индукция синтеза глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы и 6-фосфоглюконатдегидрогеназы,

• усиление липогенеза – вовлечение глюкозы в синтез триацилглицеролов или фосфолипидов.

Глюкагон повышает содержание глюкозы крови:

• увеличивая мобилизацию гликогена через активацию гликогенфосфорилазы,

• стимулируя глюконеогенез – повышение работы ферментов пируваткарбоксилазы, фосфоенолпируват-карбоксикиназы, фруктозо-1,6-дифосфатазы.

Адреналин вызывает гипергликемию:

• активируя мобилизацию гликогена – стимуляция гликогенфосфорилазы,

Глюкокортикоиды повышают глюкозу крови

• за счет подавления перехода глюкозы в клетку,

• стимулируя глюконеогенез – увеличивают синтез ферментов пируваткарбоксилазы, фосфоенолпируват-карбоксикиназы, фруктозо-1,6-дифосфатазы.