Энергетический выход.

Этап. Подготовительная фаза.

Фосфорилирование гексозы, распад на 2 фосфотриозы.

1) Глюкоза + АТФ → Глюкозо-6-фосфат + АДФ (гексокиназа 2.7.1.1, Mg²⁺ )

2) Глюкозо-6-фосфат →фруктоза-6-фосфат (фосфоглюкоизомераза, глюкозо-6-фосфат изомераза 5.3.1.9)

3) Фруктоза-6-фосфат + АТФ → Фруктоза-1,6-дифосфат+ АДФ(6-фосфофруктокиназа 2.7.1.11)

4) Фруктоза-1,6-дифосфат → диоксиацетон-фосфат (альдолаза) +глицеральдегид-3-фосфат.

5) Диоксиацентон-фосфат также превращается в глицеральдегид-3-фосфат (триозофосфат-изомераза).

То есть дальше участвуют две молекулы, поэтому количество продуктов реакции умножается на 2.

Этап. Первое субстратное фосфорилирование

Начинается с глицеральдегид-3-фосфата и заканчивается 3-фосфоглицериновой кислотой. Окисление альдегида до кислоты сопровождается выделением энергии. На каждую фосфотриозу синтезируется 1 молекула АТР.

6) глицеральдегид-3-фосфат→1,3-дифосфоглицерат (дегидрогеназа, глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа 1.2.1.12)

7) 1,3-дифосфоглицерат + АДФ → 3-фосфоглицерат + АТФ (фосфоглицераткиназа 2.7.2.3)

Фаза. Второе субстратное фосфорилирование.

3-фосфorлицериновая кислота в результате межмолекулярного окисления отдает фосфат, синтезируется АТФ и ПВК.

7) 3-фосфоглицерат→2-фосфоглицерат (фосфоглицератмутаза 5.4.2.1)

8) 2-фосфоглицерат→фосфоенолпуруват (фосфопируватгидратаза/енолаза 4.2.1.11)

9) Фосфоенолпируват+АДФ→пируват+ АТФ (пируваткиназа 2.7.1.40)

Реакции 1, 3 и 10 являются необратимыми при физиологических условиях.

Энергетический выход.

В ходе гликолиза синтезируются четыре молекулы АТФ в ходе ферментативных реакций 7 и 10.

В то же время в реакциях 1 и 3 расходуются две молекулы АТФ.

В результате одна молекула глюкозы дает две молекулы АТФ.

1 фаза - 1 глюкоза → 4 АТФ -2 АТФ = 2АТФ

2 фаза. 2 триозы → 2 НАДН (1 НАДН → 3АТФ) = 6 АТФ

2АТФ+6АТФ=8 АТФ= 80 ккал=334,9 Дж

1 Дж ≈ 0,238846 калориям

1 калориям (международная) = 4,1868 Дж.

Превращение пирувата в ацетилCoA

Ацетил-СоА -высокий потенциал переноса ацетильных групп (-7,5 ккаль/моль).

Цикл трикарбоновых кислот

Цикл Кребса идет в матриксе митохондрий только в аэробных условиях. Цикл трикарбоновых кислот носит также название цикла лимонной кислоты – по названию первого продукта реакции. ЦК – конечный путь окисления топливных молекул. Амфиболический путь. ЦК предшествует реакции окислительного декарбоксилирования, в ходе которого пируват превращается в ацетил соА. Именно в ЦТК происходит полное расщепление ПВК, образующейся в рез.гликолиза, до углекислого газа и воды. ЦТК – фокус, в котором скрещиваются многие метаболические пути.

Энергетический выход: 6NADH (18 АТФ)+2FADH₂(4 AТФ)+2 мол.АТФ=24 АТФ.

Оксалоацетат (ЩУК) – цитрат (лимонная кислота) – изоцитрат (выделение СО₂, НАД⁺ в НАДН и Н⁺) – α-кетоглутарат (НАД⁺ в НАДН и Н+) – сукцинил СоА – (АДФ в АТФ) – сукцинат (янтарная к-та) – (FAD в FADH₂) – фумарат – малат (яблочная к-та) (НАД⁺ в НАДН и Н⁺) и опять оксалоацетат.

Энергетичесский выход цикла Кребса:

При окислении пирувата проходит 5 дегидрирований

3 NADH, 1 АТФ, 1 FADH₂

3NADH →9 AТФ (реакции 3, 4 и 8)

FADH₂ → 2 АТФ (реакция 6)

1 молекула АТР образуется в цикле Кребса в чистом виде (реакция 5)

9+2+1=12 молекул АТФ в цикле Кребса. Т.к.количество триоз – 3, то умножаем результат на 2.

12*2=24 АТФ – чистый выход АТФ

Энергетический выход аэробного расщепления пирувата 6+24=30.

6 – переход пирувата в ацетилкоэнзим А, и потом 24 АТФ цикла Кребса.

Энергетический выход полного расщепления глюкозы.

Гликолиз: 2АТФ+2НАДН(6АТФ)=8АТФ

Переход СоА в пируват: 2НАДН=6АТФ

ЦТК: 18АТФ+4АТФ+2АТФ=24АТФ

Полный энергетический выход полного расщепления глюкозы составляет 38 молекул АТФ.

Суммарное уравнение расщепления глюкозы:

С₆H₁₂O₆+6O₂=6CO₂+6H₂O+38ATP+Q

Глюконеогенез

D-глюкоза крови – главный источник топлива для нервной ткани (в том числе мозга), почек, семенников, эритроцитов и т.д.

В сутки мозг человека потребляет 120 гр. глюкозы.

Глюконеогенез – синтез глюкозы из неуглеводных предшественников.

Предшественники глюкозы: пируват, лактат, глюкогенные аминокислоты, глицерол, промежуточные продукты ЦТК.

Локализация: печень, корковое вещество почек (менее интенсивно).

Центральный путь глюконеогенеза – превращение пирувата в глюкозу.

7 стадий гликолиза обратимы; 3 стадии необратимы.

1. Превращение ПВК в ФЕП.

2. Превращение фруктозо-1,6-дифосфата во фруктозо-6-фосфат.

3. Превращение глюкозо-6-фосфата в глюкозу.

Митохондрия. Пировиноградная (АТФ до АДФ и Ф_н)- ЩУК (оксалоацетат) (НАД⁺ и Н⁺ до НАДН₂)- яблочная к-та (малат).

Выход из митохондрии. Яблочная к-та (НАД⁺ до НАДН и Н⁺) – ЩУК (ГТФ до ГДФ +Ф_Н) – ФЕП – 2-Фосфоглицериновая к-та – 3-Фосфоглицериновая к-та (АТФ до АДФ)- 1,3-Дифосфоглицериновая к-та (НАДН и Н⁺ в НАД⁺) – Глицеральдегид-3-фосфат - Фруктозо-1,6-дифосфат. (затрата АТФ) - Фруктозо-6-фосфат - Глюкозо-6-фосфат – гликоген, крахмал и др.углеводы.

Катаболизм белков.

Дата добавления: 2015-07-15