Catabolismul glucozei - principalul furnizor de energie pentru cele mai multe celule ale corpului.
Descompunerea aerobă are loc în condiții de alimentare cu oxigen suficient pentru țesuturi. Aceasta implică mai multe etape:
1. Descompunerea aerobă a glucozei la două molecule de piruvatului in celulele hyaloplasm care pot fi împărțite în două etape:
a) etapa pregătitoare, în timpul căreia glucoza este fosforilat și scindată în două molecule phosphotriose.
b) faza principal conjugat la sinteza ATP. Printr-o serie de reacții phosphotriose convertite în piruvat.
Conversia piruvatului in acetil-CoA și oxidarea acesteia în ciclul Krebs
Glucoza 6-fosfat formată prin fosforilarea glucozei ESTATE Thieme-ATP în reacția următoare este transformată în fructoză-6-fosfat. Această reacție de izomerizare reversibilă are loc cu participarea glyukozofosfatizomerazy. Urmată de încă o reacție de fosforilare în detrimentul ATP, fosfofructokinaza-l catalizează. În timpul acestei reacții, fructoza 6-fosfat este transformată în fructoză-1,6-bifosfat. Acest metabolit este în continuare împărțită în două fosfat triose: aldehidă fosfoglitserinoy (PHA) și dioksiatsetonfosfat (DOAF), aldolaza catalizează reacția. În reacțiile ulterioare ale glicolizei este de numai PHA, deci DOAF transformată de enzima triose fosfat izomerază în APH. La această etapă se încheie preliminare.
Scena principală include reacțiile de descompunere aerobe asociate cu sinteza de ATP. Sleep-Chala oxidează FGApri participare PHA-dehidrogenază. Această enzimă este NAD + -zavisimymym. + NAD redus este oxidat apoi în lanțul respirator (transferul NADH în mitocondrii, unde lanțul respirator, are loc cu participarea mecanismelor de transfer se datorează faptului că membrana mitocondrială este impermeabil pentru NADH). În plus, reacția de oxidare fără această reacție este concentrată în produsul de reacție de legătură energetică. Produsul de reacție este 1,3-bisfosfoglitserat. Pentru fosforilarea H3 PO4 este utilizat. Următoarele reacții de fosfat cu energie ridicată este transferat la ADP, pentru a forma ATP. fosfoglicerat kinază catalizează reacția. ATP în reacție este format prin fosforilarea substratului. Produsul de reacție este 3-fosfoglicerat. Reacția are loc în urma transferului de fosfat din a doua poziție 3 pentru a forma 2-fosfoglicerat. Deoarece este format cu fosfoenolpiruvat de scindare a apei - compuși bogate, grupare fosfat, care este transferată în reacția următoare la ADP, pentru a forma ATP care implica piruvat kinaza (această a doua reacție de substrat de fosforilare). Produsul de reacție este piruvatului.
În a doua etapă, piruvatul este convertit într-acetil-CoA, care este ars în ciclul Krebs și lanțul respirator (al treilea pas) în CO2 și H2O
Totalul prin oxidarea aerobă a glucozei eliberat 32ATF.
glicoliza anaerobă este descompunerea glucozei în condiții anaerobe (sub alimentare cu oxigen scăzut), astfel încât nu depinde de lucru a lanțului respirator mitocondrial. ATP-ul produs de substratnogofosforilirovaniya glicoliza. Produsul final este lactat (Fig. 5).
Toate reacțiile de glicoliză anaerobă (11 reacții) apar în hyaloplasm. Primele 10 răspunsuri identice la descompunerea aerobă piruvatului. În această din urmă reacție, piruvatul în recuperare lactat de NADH citosolic. Catalizează reacția lactat dehidrogenază. Folosind această reacție este asigurată prin regenerarea NAD + din NADH fără participarea lanțului respirator în situații de celule insuficiente de alimentare cu oxigen. Rolul NADH acceptor de hidrogen (cum ar fi oxigenul în lanțul respirator) efectuează piruvat. Astfel, importanța reacției de reducere a piruvatului nu implică formarea de lactat și că această reacție furnizează o NAD citozolică + regenerare. Pe lângă nici lactatul este produsul final al metabolismului, detașabil de corp (lactat - metabolit deadlock). Este afișat în sânge și este eliminat fie transformată în glucoză (75%), sau în cazul în care disponibilitatea oxigenului este oxidat la CO2 și H2O (25%).
Randamentul energetic al glicoliză anaerobă este 2ATF.
Dezavantajele glicoliza anaerobă sunt: randament redus de energie comparativ cu descompunere aerobe și acumularea de lactat, conducând la acidoza, oboseala.
Plusuri glicoliză: este util atunci când efectuează munca pe termen scurt, singura sursă de energie pentru a celulelor roșii din sânge (le lipsesc mitocondrii), precum și necesare în diferite organe, cu un deficit de oxigen (hamuri de acoperire, cădere de presiune, debit depreciere).
reglementarea .Regulyatornymi de enzime glicolitice sunt hexokinază, fosfofructokinază și piruvat kinază. Ei sunt inhibitori ai alosterici ATP și citrat. Acesta stimulează glicoliza insulină și inhibă glucagon, glucocorticoizi. Catecolamine inhibă glicoliza în ficat și în mușchi sunt activate.
substraturi GNG sunt lactatul, aminoacizi, glicerol. Aminoacizii încorporate în GNG în timpul postului prelungit sau munca musculare prelungite. Glicerolul este eliberat în procesul de lipoliză în țesutul adipos în timpul postului sau
efort prelungit. Lactatul - un produs al glicolizei anaerobe. Sursa sa în monoterapie sunt celule roșii din sânge, iar la locul de muncă - mușchii. Astfel, lactatul utilizat în gluconeogeneză în mod constant. Cele mai multe reacții ale gluconeogenezei apare din cauza reacțiilor reversibile ale glicolizei și este catalizată de aceleași enzime. Cu toate acestea, glicoliza trei reacții ireversibile. La aceste etape reacții GNG apar în alte moduri (workarounds GNG).
Prima reacție ireversibilă - formarea piruvatului din fosfoenolpiruvat. NHM se întâmplă în cele două reacții. Piruvatului in carboxilarea mitocondrii pentru a forma oxaloacetat cu participarea piruvatului - enzimă biotinzavisimogo. Reacția are loc cu utilizarea energiei ATP. Conversia ulterioară a oxaloacetat avea loc în citosol. Fosfoenolpiruvatkarboksikinaza cu cheltuielile de energie transformă GTP oxaloacetat la fosfoenolpiruvat. Reacția suplimentară GNG până la formarea de fructoză-1,6-bifosfat apar în citosol și sunt catalizate de enzime glicolitice. Apoi urmează o altă reacție ireversibilă GNG catalizată de fructoză-1,6-bisfosfatazei, în care acidul fosforic reziduuri clivaj hidrolitic. Rezultată în care fructoza 6-fosfat enzimă glicolitice izomerizat glucoză-6-fosfat, din care restul de acid fosforic este scindată cu ajutorul unui alt lucrător ireversibil enzima - glucoză-6-fosfatazei. Rezultată glucoză liberă din celula intră în sânge. In timpul GNG 6 moli de ATP consumat în sinteza de 1 mol de glucoză din piruvat sau lactat.
GNG enzime cheie care catalizează reacțiile arounds ireversibile sunt: piruvat carboxilaza fosfoenolpiruvatkarboksikinaza, fructoză-1,6-bisfosfatazei și glucoză-6-fosfatazei. GNG activa alosteric ATP și citrat, legarea prima enzimă activator este acetil CoA. GNG crește glucagon hormoni, glucocorticoizi. Inhibă odihna GNG si hormon de satietate - insulina.
Lactatul formate în timpul glicolizei anaerobe nu este produsul final al metabolismului. Utilizarea lactat se datorează conversiei în piruvatul ficatului și reutilizarea acesteia din urmă. Lactatul, apel de mușchi intensiv merge in sange si apoi la ficat. In ficat, lactat dehidrogenază în reacția lactat convertit la piruvatului, care este inclus în GNG, iar glucoza format intră în sânge și este absorbit de către mușchii scheletici. Această succesiune de evenimente se numește „ciclu de glucoză-lactat“ sau „ciclu de Corey.“ ciclu Cory îndeplinește două funcții importante: asigură utilizarea lactat și pentru a preveni acidoza lactică. O parte din piruvat formate din lactat (25%), este oxidat de către ficat în CO2 și H2O, cu eliberarea de energie.