Общая характеристика гликолиза как центрального пути катаболизма углеводов

Гликолиз считается наиболее универсальным и самым выгодным с энергетической точки зрения путем катаболизма гексоз. Процесс открыт в 1897 г. братьями Бухнерами, и его название происходит от двух греческих корней: glicos — сахар и lysis — растворять. В ходе гликолиза происходит не требующее участия молекулярного кислорода многоэтапное превращение гексоз в пируват, что сопровождается образованием АТР и восстановительных эквивалентов (НАДН+Н + и ФАДН2).

Реакции гликолитического пути осуществляются в цитозоле. Для запасания энергии используется механизм субстратного фосфорилирования.

Аэробный распад глюкозы включает реакции аэробного гликолиза и последующее окисление пирувата в реакциях катаболизма. Таким образом, аэробный распад глюкозы — это предельное ее окисление до СО2 и Н2О, а анаэробный гликолиз — это специфический путь катаболизма, то есть часть аэробного распада глюкозы. Анаэробный распад включает те же реакции специфического пути распада глюкозы до пирувата, но с последующим превращением пирувата в лактат.

В гликолизе можно выделить три основных этапа. На первом этапе превращениям подвергаются гексозы, на втором — триозы, на третьем — карбоновые кислоты. Характеристика гликолиза:

· большинство реакций обратимо, за исключением трех (реакций 1, 3, 10);

· все метаболиты находятся в фосфорилированной форме;

· источником фосфатной группы в реакциях фосфорилирования являются АТФ (реакции 1, 3) или неорганический фосфат (реакция 6);

· регенерация НАД+, являющаяся необходимым условием протекания гликолиза, происходит при аэробном гликолизе посредством дыхательной цепи. В этом случае водород транспортируется в митохондрии с помощью челночного механизма при участии переносчиков (НАД и ФАД). Это происходит потому, что мембрана митоходрий непроницаема для протонов. При анаэробномгликолизе регенерации НАД+ осуществляется независимо от дыхательной цепи. В этом случае акцептором водорода от НАДН+Н + является пируват, который восстанавливается в лактат;

Анаэробный и аэробный гликолиз энергетически неравноценны. Образование двух моль лактата из глюкозы сопровождается синтезом всего двух моль АТР, т.к. NADH+Н + , полученный при окислении глицероальдегидфосфата, акцептируется пируватом и не используется дыхательной цепью. Однако анаэробныйгликолиз, несмотря на небольшой энергетический эффект, является основным источником энергии для скелетных мышц в начальном периоде интенсивной работы, то есть в условиях, когда снабжение кислородом ограничено.

Значение гликолиза. Гликолиз у животных и человека может происходить во многих типах клеток, но его значение для разных органов различно. В интенсивно работающих скелетных мышцах мощность механизма транспорта кислорода к митохондриям и мощность митохондриального аппарата синтеза АТФ оказываются недостаточными для обеспечения всей энергетической потребности; в этих условиях резко усиливается анаэробный путь синтеза АТФ и в мышцах накапливается молочная кислота: после ночного сна концентрация лактата в крови составляет 1-2 ммоль/л, а после тяжелой мышечной работы может достигать 20 ммоль/л. Особенно большое значение анаэробный гликолиз имеет при кратковременной интенсивной работе. Так, бег в течение примерно 30 с (динстанция около 200 м) полностью обеспечивается анаэробным гликолизом. При этом скорость анаэробного гликолиза довольно быстро уменьшается, а аэробного распада — увеличивается. Через 4-5 мин бега (дистанция около 1,5 км) энергия поставляется поровну аэробным и анаэробным процессами, а через 30 мин (около 10 км) — почти целиком аэробным процессом.

В продолжение первой минуты работы благодаря анаэробному процессу достигается гораздо большая мощность, чем при дальнейшей работе. При длительной работе в аэробном процессе все в большей мере используется не глюкоза, а жирные кислоты.

Эритроциты вообще не имеют митохондрий, и их потребность в АТФ целиком удовлетворяется за счет анаэробного гликолиза. Интенсивный гликолиз характерен также для клеток злокачественных опухолей. Меньшее значение этот процесс имеет для сердечной мышцы, мозга, почек.

Реакции гликолиза.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Другие публикации:

Зоны мощности в спортивных упражнениях ;
Аэробные и анаэробные упражнения ;
Гиревая тренировка: особенности выполнения упражнений с гирей ;
Занятия в мини-группах в Profit Consort Помогаем сохранить молодость ;

Метки: , ,