Энергетический баланс гликолиза.
В первой стадии гликолиза затрачивается две молекулы АТФ (гексокиназная и фосфофруктокиназная реакции). Во второй стадии образуется четыре молекулы АТФ (фос- фоглицераткиназная и пируваткиназная реакции). То есть, энергетическая эффективность гликолиза составляет две молекулы АТФ на одну молекулу глюкозы.
Гликолиз даёт большое количество энергии для обеспечения функций в анаэробных условиях. Нужно отметить, что контроль гликолиза осуществляется лактатдегидрогеназой и её изоферментами. В тканях с аэробным метаболизмом (сердце, почки), преобладают ЛДГ1 и ЛДГ2. Эти изоферменты ингибируются даже небольшими концентрациями ПВК, что препятствует образованию лактата и способствует более полному окислению ПВК в цикле трикарбоновых кислот.
В анаэробных тканях (печень, мышцы) преобладают ЛДГ4и ЛДГ5. Активность ЛДГ5 максимальна при той концентрации ПВК, которая ингибирует ЛДГ1. ЛДГ4и ЛДГ5 обеспечивают интенсивное превращение ПВК в лактат.
Биологическое значение гликолиза.
1) Гликолиз – единственный источник энергии в анаэробных условиях.
2) Гликолиз поставляет субстрат в ЦТК для полного расщепления глюкозы до воды и углекислого газа.
3) Гликолиз также является источником субстратов для других биосинтезов (липидов, аминокислот, глюкозы).
СПИРТОВОЕ БРОЖЕНИЕ И МЕТАБОЛИЗМ ЭТАНОЛА.
В тканях различных организмов имеются ферменты, расщепляющие глюкозу до этанола. Этот процесс называется спиртовым брожением. Суммарная реакция:
С6Н12О6 2СО2 + 2С2Н5ОН
По своему механизму спиртовое брожение очень близко к гликолизу. Расхождение начинается лишь после образования ПВК. При гликолизе ПВК под действием лактатдегидрогеназы превращается в лактат, а при спиртовом брожении этот конечный этап заменён двумя реакциями: пируватдекарбоксилазой и алкоголь-дегидрогеназой.
1) СН3 О 2) ОНАД*Н2 НАД
| пируватдекарбоксилаза// //
С = О СН3– С СН3– С СН3– СН2ОН
| - СО2 \\ \\ этанол
СООН Н Н
ПВК ацетальдегид
ГЛИКОЛИЗ СПИРТОВОЕ БРОЖЕНИЕ
ФЕП
СО2
НАД*Н2 ПВК
НАД СН3СОН СН2Н5ОН
ЛАКТАТ НАД*Н2 НАД