УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕН
Аэробный распад глюкозы. Пентозный цикл.
Аэробный распад глюкозы
Основной путь катаболизма глюкозы.
Дихотомический распад молекулы глюкозы на 2 триозы.
Происходит в нервной ткани, почках, печени, сердце.
Поставляет энергию в клетку.
Требуется кислород.
В процессе аэробного распада глюкозы выделяют
три этапа:
I.Гликолитическая фаза.
II.Окислительное
декарбоксилирование
ПВК.
III.Цикл трикарбоновых кислот.
I этап аэробного распада –гликолиз без последней реакции. |
|
|
Все реакции протекают в цитоплазме. |
Кислород может присутствовать, а может и отсутствовать (анаэробная фаза).
Две реакции идут с затратой энергии (гексокиназная, фосфофруктокиназная ).
Субстратное фосфорилирование обеспечивает на одну молекулу глюкозы 4 молекулы АТФ.
2 НАДН+Н+ (на 1 молекулу глюкозы)образуются в глицеральдегидфосфатдегидрогеназной реакции, проникают в митохондрии , где дают 3*2=6 АТФ.
Большинство реакций обратимы,
три реакции необратимые (гексокиназная, фосфофруктокиназная, пируваткиназная).
Баланс: приход 6+4= 10АТФ. |
|
|
расход |
2АТФ. |
10-2 = 8АТФ. |
II этап - окислительное декарбоксилирование ПВК
2 |
2 |
2 |
ФАД, ТПФ, ЛК
2НАДН+Н+
Реакция катализируется мультиферментным пируватдегидрогеназным комплексом, в котором участвуют
5 коферментов (ФАД, ТПФ, липоевая кислота, НАД , КоАSH)
Условия протекания реакции
|
ПВК диффундирует в матрикс митохондрий, |
|
|
|
+ |
|
реакция протекает в матриксе митохондрий, |
|
|
реакция необратима, |
|
|
требуется кислород, |
+ |
|
|
|
образуются 2 НАДН+Н, которые дают 6АТФ. При избытке углеводов у ребёнка возникает
недостаточность тиамина, в крови накапливается ПВК (продукт неполного окисления углеводов).
IIIэтап - Цикл Кребса
идёт в митохондриях,
требует присутствия кислорода,
из 1 молекулы ацетил-КоА – 12АТФ
из 2 молекул ацетил-КоА = 2*12 АТФ=24 АТФ. При аэробном распаде глюкозы:
I.этап – 8 АТФ,
II.этап – 6 АТФ,
III.этап –24 АТФ.
Итого: 38 АТФ на 1 моль глюкозы.
Взаимосвязь обмена веществ на уровне цикла Кребса
Глюкоза
|
Глицерин |
|
ПВК АЛА, ГЛИ, СЕР, ТРЕ, ЦИС |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Жирные кислоты |
Ацетил-КоА |
|
ЛЕЙ, ТРИ |
|
||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
ЩУК |
Ацетоацетил-КоА |
ЛИЗ, ЛЕЙ, |
||
|
АСП, АСН |
|
|
|
|
ФЕН, ТИР |
|
|
Синтез мочевины |
|
|
|
|
переносчик в цитоплазму |
|
|
|
Цитрат |
|
Ацетил-КоА |
|||
|
Малат |
|
Активатор Ацетил-КоА- |
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
карбоксилазы |
|
|
ТИР, ФЕН Фумарат |
Изоцитрат |
СО2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сукцинат |
L-Кетоглутарат |
ГЛУ, ГИС, ГЛИ, |
||||
|
|
|
|
|
|
|
ПРО, АРГ |
ГЕМ |
Порфирин |
Сукцинил-КоА |
|
|
СО2 |
|
|
|
|
|
|
||||
ИЛЕ, ВАЛ, МЕТ