Обмен углеводов. Гликолиз

Катаболизм глюкозы - основной поставщик энергии для процессов жизнедеятельности организма
Гликолиз-последовательность ферментативных реакций, приводящих к превращению глюкозы в пируват (или лактат- в анаэробных условиях) с одновременным образованием АТФ
Гликогенолиз- процесс расщепления гликогена, приводящий к вовлечению глюкозных остатков этого запасного полисахарида в гликолиз

ГЛИКОЛИЗ- осуществляется в цитоплазме

Глюкокиназа
(в печени)
1. Фосфорилирование глюкозы- необратимая реакция
+ активирует АДФ, инсулин
- ингибирует глюкозо-6-фосфат, избыток АТФ
ГЛИКОЛИЗ- подготовительный этап

ГЛИКОЛИЗ- подготовительный этап
2. Изомеризация глюкозо-6-фосфата- обратимая реакция

ГЛИКОЛИЗ- подготовительный этап
3. Фосфорилирование фруктозо-6-фосфата- необратимая реакция
Самая медленная из всех реакций гликолиза!
+ активирует АДФ, АМФ, фруктозо-2,6-бифосфат, инсулин
- ингибирует избыток АТФ, НАДН+Н+, фруктозо-1,6-бифосфат, цитрат

ГЛИКОЛИЗ- подготовительный этап
4. Альдольная реакция расщепления фруктозо-1,6-бифосфата - обратимая реакция

ГЛИКОЛИЗ- подготовительный этап
5. Кето-альдольная изомеризация дигидроксиацетонфосфата - обратимая реакция
При подготовительном этапа гликолиза:
- происходит образование двух фосфотриоз;
- используется 2 молекулы АТФ (в случае глюкозы) или 1 молекула АТФ (в случае гликогена,)
-образуется глюкозо-6-фосфат- узловой метаболит;
- имеются 2 необратимые реакции (регуляторные): гексокиназная и фосфофруктокиназная

ГЛИКОЛИЗ- окислительный этап
6. Окисление глицеральдегид-3-фосфата- обратимая реакция
Значение реакции заключается в том, что свободная энергия окисления концентрируется в макроэргической связи продукта реакции-1,3-дифосфоглицерате.

ГЛИКОЛИЗ- окислительный этап
7. Перенос богатого энергией фосфорильного остатка с 1.3-дифосфоглицерата на АДФ: реакция субстратного фосфорилирования- обратимая реакция

ГЛИКОЛИЗ- окислительный этап
8. Реакция изомеризации 3-фосфоглицерата в 2-фосфоглицерат- обратимая реакция

ГЛИКОЛИЗ- окислительный этап
9. Енолазная реакция отщепления молекулы воды от 2-фосфоглицерата- обратимая реакция
Внутримолекулярные перестройки в 8 реакции изомеризации и отщепление молекулы воды в 9 енолазной реакции приводят к тому, что низкоэнергетический фосфоэфир переходит в соединение, содержащее высокоэнергетический фосфат- фосфоенолпируват (образование макроэргической связи).

ГЛИКОЛИЗ- окислительный этап
10. Перенос богатого энергией фосфорильного остатка с фосфоенолпирувата на АДФ: реакция субстратного фосфорилирования- необратимая реакция
+ активирует инсулин
- ингибирует избыток АТФ, НАДН+Н+

ПОЛНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ГЛЮКОЗЫ
При наличии достаточного количества кислорода пировиноградная кислота окисляется, проходя общий путь катаболизма, включающий превращение пирувата в ацетил-КоА и его дальнейшее окисление в цитратом цикле и на электронтранспортной цепи с образованием конечных продуктов: СО2 и Н2О. В аэробных условиях образовавшийся в 6 реакции гликолиза НАДН2 окисляется в ЦПЭ митохондрий , давая 3 молекулы АТФ.

АНАЭРОБНЫЙ ГЛИКОЛИЗ
Гликолитическая оксидоредукция- циклический окислительно-восстановительный процесс, включающий окисление глицеральдегид-3-фосфата с образованием НАДН2 (6-я реакция) и последующим использованием этого НАДН2 в лактатдегидрогеназной реакции (11 реакция анаэробного гликолиза) при восстановлении пировиноградной кислоты в молочную кислоту.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ГЛИКОЛИЗА
освобождение энергии, способной трансформироваться в химическую энергию молекул АТФ, как в аэробных так и в анаэробных условиях;
Аэробный гликолиз:[2 АТФ+НАДН+Н+(→вЦПЭ=3АТФ)]×2-2АТФ
=8АТФ
окисление ПВК в общем пути катаболизма + 30 АТФ
Анаэробный гликолиз:[2 АТФ]×2-2АТФ=2АТФ
2) образование в процессе катаболизма глюкозы промежуточных метаболитов, которые используются клеткой как структурные предшественники для синтеза аминокислот, стероидов, азотистых оснований, липидов и др.