Анаэробное расщепление углеводов

Его называют гликолиз и гликогенолиз. Гликогенолиз — это когда расщепление начинается с гликогена, а гликолиз — когда с глюкозы. Происходит в цитоплазме. Гликогенолиз начинается с фосфоролиза гликогена. Фосфоролиз — это реакция расщепления вещества с присоединением элементов фосфорной кислоты.

n глюкоза(гликоген) + Н3РО4 ФОСФОРИЛАЗА (n-1) глюкоза + Н — С — О — Р = О

Н — С — ОН Н — С — ОН ОН

Н -С — ОН НО — С — Н О

НО — С — Н О Н — С — ОН фосфоглюкомутаза

Н — С НО ОН СН2ОН

СН2 — О — Р =О Глюкозо — 1 — фосфат

Глюкозо — 6 — фосфат

Н — С — ОН Н — С — ОН

Н — С — ОН Н — С — ОН

НО — С — Н О + АТФ НО — С — Н О

Н — С — ОН фосфогексакиназа Н — С — ОН

Н — С Н — С НО ОН

б,d — глюкоза глюкозо — 6 — фосфат

С образованием глюкозо — 6 — фосфата пути гликолиза и гликогенолиза совпадают. Глюкозо — 6 — фосфат занимает ключевое место в обмене углеводов. Он вступает в следующие метаболические пути:

глюкозо — 6 — фосфат

глюкоза + Н3РО4 фруктозо — 6 — фосфат пентозный путь распада

(поступает в кровь и др. ткани) углеводов

дальнейшие этапы гликолиза и гликогенолиза

Далее глюкозо — 6 фосфат под действием фермента фосфофруктоизомеразы превращается во фруктозо — 6 — фосфат.

НО — С — Н О фосфофруктоизомераза НО — С — Н

Н — С — ОН Н — С — ОН О

Н — С НО ОН Н — С НО ОН

СН2 — О — Р = О СН2 — О — Р = О

Глюкозо — 6 фосфат фруктозо — 6- фосфат

Затем под действием фермента фосфофруктокиназы фруктозо — 6 — фосфат вступает в реакцию трансфосфорилирования с АТФ с образованием фруктозо — 1,6 — дифосфата.

С — ОН С — ОН НО ОН

НО — С — Н + АТФ НО — С — Н

Н — С — ОН О фосфофруктокиназа Н — С — ОН О

Н — С НО ОН Н — С НО ОН

СН2 — О — Р = О СН2 — О — Р = О

Фруктозо — 1,6 — дифосфат

Фосфофруктокиназа — аллостерический (регулирующий) фермент, то есть он регулирует скорость образования фруктозо — 1,6 — дифосфата и всех последующих реакций гликолиза. Активирует его АМФ и АДФ, синтезирует АТФ. При онкологических заболеваниях фосфофруктокиназа не ингибируется , идет непрерывный распад сахара.

Далее фруктозо — 1,6 — дифосфат под действием фермента альдозы (класс лиаз) расщепляется на две фосфотриозы: фосфодиоксиацетон и 3- фосфоглицериновый альдегид.

СН2 — О — Р = О СН2 — О — Р = О

С — ОН НО С = О ОН

Н — С — ОН О альдолаза фосфодиоксиацетон изомераза

Н — С НО ОН Н — С = О

СН2 — О — Р = О Н — С — ОН НО

Фруктозо — 1,6 — дифосфат СН2 — О — Р = О

3 — фосфоглицериновый альдегид

В дальнейшем происходит распад 3 — фосфоглицеринового альдегида, а фосфодиоксиацетон будет переходить в него под действием изомеразы. В конечном итоге из фруктозо — 1,6 — дифосфата будет образовываться 2 молекулы 3- фосфоглицеринового альдегида. С образованием двух триоз заканчивается 1 этап гликолиза. 2 этап — окисление 3- фосфоглицеринового альдегида до конечного продукта — молочной кислоты.

Окисление 3- фосфоглицеринового альдегида идет под действием дегидрогеназы 3- фосфоглицеринового альдегида, содержащей сульфгидрильную группы (НS — ) за счет остатка цистеина, входящего в активный центр этого фермента. Коферментом является НАД.

Н — С = О 2НАДН2 О = С — О

2 Н — С — ОН НО + 2НАД +2 Н3РО4 2 Н — С — ОН НО фосфокиназа

СН2 — О — Р = О дегидрогеназа СН2 — О — Р = О

3 — фосфоглицериновый альдегид 1,3 — дифосфоглицериновая кислота

При этом энергия анаэробного окисления 3- фосфоглицеринового альдегида не рассеивается в виде тепла, а утилизируется в макроэргических фосфорных связях 1,3 — дифосфоглицериновой кислоты. Затем, этот остаток фосфорной кислоты с макроэргической связью переносятся на АДФ , в результате чего образуется АТФ. Затем под действием фосфоглицеромутазы фосфорная группа перемещается от третьего углеродного атома ко второму.

НО — С = О НО — С = О НО

2 Н — С — ОН НО фосфоглицеромутаза Mg +2 2 Н — С — О — Р = О

ОН 2 — фосфоглицериновая кислота

3 — фосфоглицериновая кислота

Дегидратация 2 — фосфоглицериновой кислоты:

НО — С = О НО — Н2О НО — С = О НО

2 Н — С — О — Р = О ЕНОЛГИДРАЗА Mg,Mn 2 С — О

2 — фосфоглицериновая к-та 2 — фосфоенолпируват

В результате этой реакции дегидратации образуется химическая энергия, которая аккумулируется в макроэргической фосфорной связи енол -2 — фосфопирувата. Этот остаток фосфорной кислоты с макроэргической связью переносится на АДФ, в результате образуется АТФ.

НО — С = О НО + 2АДФ 2 АТФ НО — С = О

Р = О пируваткиназа Mg 2+ , Mn 2+ 2 С — ОН

Затем енолпируват переходит в пируват, то есть енольная форма переходит в кетонную.

НО — С = О НО — С = О

Затем пировиноградная кислота вступает в оксидоредукцию ранее образовавшейся восстановленной формой НАДН2 и восстанавливается до молочной кислоты — конечного продукта гликолиза и гликогенолиза.

НО — С = О НО — С = О

2 С = О + 2НАДН — Н + ЛАКТИНОДЕГИДРОГЕНАЗА 2 Н — С — ОН + 2НАД

Пируват молочная кислота (лактат)

НАД может снова участвовать в окислении 3 — фосфоглицеринового альдегида. Под действием дегидрогеназы и тем самым поддерживать течение гликолитических процессов.

А) Баланс гликолиза

При гликолизе из одной молекулы глюкозы образуется две молекулы молочной кислоты и энергия, заключенная в четырех молекулах АТФ. При этом две молекулы АТФ образуются при реакции перефосфорилирования двух молекул 1,3 — дифосфоглицериновой кислоты с двумя молекулами АДФ; две молекулы АТФ образуются при реакции перефосфорилирования двух молекул 2 — фосфоенолпируват с двумя молекулами АДФ.

Однако, в процессе первого этапа гликолиза две молекулы АТФ были использованы на образование глюкозо — 6 — фосфата и фруктозо — 1,6 — дифосфата. Таким образом, чистый выход энергии при гликолизе одной молекулы глюкозы заключается в двух молекулах АТФ.

Б) Суммарная реакция гликолиза

Глюкоза молочная к-та

Следовательно, процесс гликолиза состоит в превращении одной молекулы глюкозы в две молекулы молочной кислоты и двух молекул АДФ в две молекулы АТФ. Гликолиз называют дихотомическим распадом углеводов, он характеризуется образованием двух триоз. Реакции гликолиза можно разделить на две стадии: первая стадия — преобразование глюкозы и фосфогексоз до двух молекул 3- фосфоглицеринового альдегида; вторая стадия — превращение триозофосфатов в молочную кислоту.

Смотрите также:

10 простых упражнений для ягодиц ,
28 мест в Москве, где можно играть в футбол ,
Анаэробное и аэробное дыхание ,
10 безумно эффективных жиросжигающих тренировок ,
15 способов быстрее похудеть от тренировок ,

Метки: , ,