Анаеробне окислення глюкози
Тема: Катаболізм глюкози. гліколіз
Основні шляхи катаболізму глюкози
Катаболізм глюкози в клітці може проходити як в аеробних, так і в анаеробних умовах, його основна функція - це синтез АТФ.
Аеробне окислення глюкози
В аеробних умовах глюкоза окислюється до СО2 і Н2 О. Сумарне рівняння:
Цей процес включає кілька стадій:
1. Аеробний гліколіз. У ньому відбувається окислення 1 глюкози до 2 ПВК, з утворенням 2 АТФ (спочатку 2 АТФ витрачаються, потім 4 утворюються) і 2 НАДН2;
2. Перетворення 2 ПВК в 2 ацетил-КоА з виділенням 2 СО2 й утворенням 2 НАДН2;
3. ЦТК. У ньому відбувається окислення 2 ацетил-КоА з виділенням 4 СО2. освітою 2 ГТФ (дають 2 АТФ), 6 НАДН2 і 2 ФАДН2;
4. Ланцюг окисного фосфорилювання. У ній відбувається окислення 10 (8) НАДН2. 2 (4) ФАДН2 за участю 6 О2. при цьому виділяється 6 Н2 О і синтезується 34 (32) АТФ.
В результаті аеробного окислення глюкози утворюється 38 (36) АТФ, з них: 4 АТФ в реакціях субстратного фосфорилювання, 34 (32) АТФ в реакціях окисного фосфорилювання. ККД аеробного окислення складе 65%.
Катаболізм глюкози без О2 йде в анаеробному гліколізі і ПФШ (ПФП).
· В ході анаеробного гліколізу відбувається окислення 1 глюкози до 2 молекул молочної кислоти з утворенням 2 АТФ (спочатку 2 АТФ витрачаються, потім 4 утворюються). В анаеробних умовах гліколіз є єдиним джерелом енергії. Сумарне рівняння: С6 Н12 ПРО6 + 2Н3 РО4 + 2АДФ → 2С3 Н6 О3 + 2АТФ + 2Н2 О.
· В ході ПФП з глюкози утворюються пентози і НАДФН2. В ході ПФШ з глюкози утворюються тільки НАДФН2.
Гліколіз - головний шлях катаболізму глюкози (а також фруктози і галактози). Всі його реакції протікають в цитозолі.
Аеробний гліколіз - це процес окислення глюкози до ПВК, що протікає в присутності О2.
Гліколіз - це процес окислення глюкози до лактату, що протікає у відсутності О2.
Гліколіз відрізняється від аеробного тільки наявністю останньої 11 реакції, перші 10 реакцій у них спільні.
У будь-якому гликолизе можна виділити 2 етапи:
· 1 етап підготовчий, в ньому витрачається 2 АТФ. Глюкоза фосфорилюється і розщеплюється на 2 фосфотріози;
· 2 етап, пов'язаний з синтезом АТФ. На цьому етапі фосфотріози перетворюються в ПВК. Енергія цього етапу використовується для синтезу 4 АТФ і відновлення 2НАДН2. які в аеробних умовах йдуть на синтез 6 АТФ, а в анаеробних умовах відновлюють ПВК до лактату.
Таким чином, енергетичний баланс аеробного гліколізу:
8АТФ = -2АТФ + 4АТФ + 6АТФ (з 2НАДН2)
Енергетичний баланс анаеробного гліколізу:
2АТФ = -2АТФ + 4АТФ