УГЛЕВОДЫ 2: ПУТИ КАТАБОЛИЗМА ГЛЮКОЗЫ В ОРГАНИЗМЕ

• Катаболизм глюкозы, или гликолиз, происходит для получения энергии.  

• Глюкоза расщепляется в аэробных и анаэробных условиях.  

• Промежуточные метаболиты глюкозы используются в синтезе жиров, холестерина и аминокислот.  

• Аэробный гликолиз превращает глюкозу в две молекулы пирувата, обеспечивая синтез восьми молекул АТФ.  

• Аэробный катаболизм глюкозы до углекислого газа и воды дает 38 молекул АТФ.  

• Аэробный гликолиз и аэробный катаболизм глюкозы - это одно и то же, но аэробный гликолиз - более сокращенная версия.  

• Аэробный гликолиз включает два этапа: первый этап до глицеральдегид-3-фосфата ГАФ и второй этап до пирувата.  

• Первый этап включает пять реакций, второй этап - три реакции.  

• После превращения глюкозы в ГАФ, все последующие метаболиты имеют коэффициент два.  

• Глюкоза превращается в глюкозо-6-фосфат при участии гексакиназы.  

• Глюкозо-6-фосфат превращается во фруктозо-6-фосфат под действием фосфаглюкоизомеразы.  

• Фруктозо-6-фосфат фосфорилируется до фруктозо-1,6-бифосфата.  

• На первом этапе гликолиза тратятся две молекулы АТФ.  

• Фруктозо-1,6-бифосфат может превращаться в ГАФ или дигидро-ацетонфосфат ДАФ.  

• Превращение происходит с помощью изомеразы.  

• ГАФ и ДАФ могут переходить друг в друга.  

• Глицеральдегид-3-фосфат превращается в 1,3-бисфосфоглицерат.  

• Дегидрогеназа NAD+ восстанавливает NADH, который затем дает три молекулы АТФ.  

• 1,3-бисфосфоглицерат превращается в фосфоглицерат с помощью фосфоглицераткиназы.  

• Фосфоглицераткиназа катализирует обе реакции: образование 1,3-бисфосфоглицерата и фосфоглицерата.  

• Энергия образуется при разрыве макроэргической связи, что приводит к синтезу АТФ.  

• Три молекулы АТФ образуются в ходе окислительного фосфорилирования.  

• Фосфоглицерат превращается в 2-фосфоглицерат с помощью мутазы.  

• Фосфоглицерат-3-киназа превращает 2-фосфоглицерат в фосфоенолпируват.  

• Фосфоенолпируват превращается в пируват, что приводит к образованию двух молекул АТФ.  

• NADH и NADPH должны быть перенесены в матрикс митохондрий.  

• Оксалоацетат и малат используются для переноса NADH через мембрану митохондрий.  

• Малат окисляется в оксалоацетат, а NADH восстанавливается, что позволяет ему участвовать в цепи переноса электронов.  

• Оксалоацетат превращается в аспартат и возвращается в цитозоль.  

• Аспартат снова превращается в оксалоацетат для участия в челноке.  

• Цикл завершается, и NADH снова готов к переносу в митохондрии.  

• На первом этапе гликолиза затрачивается две молекулы АТФ.  

• На втором этапе образуются шесть молекул АТФ.  

• Итого, аэробный гликолиз дает восемь молекул АТФ.  

• Аэробный гликолиз сопряжен с работой малат-аспартатного челнока.  

• Существует еще один челнок, который использует ФАД, но он менее важен.  

• Регуляторные ферменты: глюкокиназа, фосфофруктокиназа и перуваткиназа.  

• Аэробный распад глюкозы происходит в цитоплазме и митохондриях.  

• Включает аэробный гликолиз и цикл Кребса.  

• Итоговый выход АТФ: 38 молекул.  

• Превращение глюкозы в лактат без участия кислорода.  

• Происходит в цитоплазме клеток.  

• Используется в мышцах, эритроцитах и опухолевых клетках.  

• В анаэробном гликолизе добавляется одиннадцатая реакция.  

• NADH используется для восстановления лактата.  

• Итоговый выход АТФ при анаэробном гликолизе: две молекулы.  

• Лактат-дегидрогеназа имеет пять изоформ.  

• В скелетных мышцах преобладает лактат-дегидрогеназа типа 5.  

• В сердечной мышце преобладает лактат-дегидрогеназа типа 1.  

• Лактат диссоциирует до аниона и иона водорода.  

• Лактоацидоз возникает при гипоксии тканей.  

• При гипоксии снижается скорость окисления NADH и замедляется работа малат-аспартатного челнока.  

• Регуляция гликолиза в мышцах включает различные механизмы.  

• Эти механизмы помогают поддерживать баланс между аэробным и анаэробным гликолизом.  

• Гликолиз в мышцах обеспечивает синтез АТФ для мышечного сокращения.  

• Скорость гликолиза зависит от потребности клетки в энергии и регулируется энергетическим состоянием клетки.  

• АТФ замедляет гликолиз, а АМФ ускоряет его.  

• АТФ и НАД+ замедляют гликолиз, а АМФ и НАД+ ускоряют его.  

• Это аналогично регуляции синтеза и распада гликогена.  

• Общий путь катаболизма также использует эту логику.  

• В скелетных мышцах гексакиназа катализирует превращение глюкозы в глюкозо-6-фосфат.  

• Глюкозо-6-фосфат является регулятором реакции: его много замедляет гликолиз.  

• АМФ является активатором, АТФ и НАД+ - ингибиторами гексакиназной реакции.  

• Энергетический потенциал клетки играет ключевую роль в регуляции гликолиза.  

• Мало энергии в клетке активирует гликолиз, много энергии - замедляет.  

• АМФ активирует фосфофруктокиназу, АТФ и НАД+ ингибируют её.  

• Мало энергии - много АМФ, много глюкозы - гликолиз ускоряется.  

• Много энергии - много АТФ, НАД+ и глюкозы - гликолиз замедляется.  

• Завершение темы по катаболизму глюкозы и анонс следующей темы.