Анаэробный распад углеводов

Ферменты анаэробных гликолиза и гликогенолиза 1.Гексокиназа (глюкокиназа) (Mg 2+ ) ( ) 2.Глюкозофосфатизомераза ( ) 3.Фосфофруктокиназа (Mg 2+ ) ( ) 4.Фруктозо-1,6-дифосфатальдолаза ( ) 5.Триозофосфатизомераза ( ) 6.Глицеральдегидфосфатдегидрогеназа ( ) 7.Фосфоглицераткиназа ( ) 8.Фосфоглицеромутаза (Mg 2+ ) ( ) 9.Енолаза (Mg 2+ ; Mn 2+ ) ( ) 10.Пируваткиназа (Mg 2+ ; Mn 2+ ; К + или Na + ) ( ) 11. Лактатдегидрогеназа ( ) 1а. Фосфорилаза ( ) и амило-1,6-глюкозидаза 1б.Фосфоглюкомутаза ( )

Молочнокислое брожение Известны две группы молочнокислых бактерий. Одни из них в процессе брожения углеводов образуют только молочную кислоту, другие из каждой молекулы глюкозы производят по одной молекуле молочной кислоты, этанола и СО 2. Стадии молочнокислого брожения, катализируемые ферментами бактерий первого вида, аналогичны стадиям анаэробного гликолиза; второго типа - смесь реакций анаэробного гликолиза и спиртового брожения.

Спиртовое брожение Суммарная реакция: С 6 Н 12 О 6 2СО 2 + 2С 2 Н 5 ОН Смешанный тип брожения

Заключительные стадии спиртового брожения 11 ст. Декарбоксилирование пвк 12 ст. восстановление уксусного альдегида

Заключительные стадии уксуснокислого брожения 12 ст. Окисление уксусного альдегида

В аэробных условиях (при наличии кислорода) распад глюкозы будет проходить в 3 этапа: I этап: распад глюкозы не до молочной кислоты, а до пирувата. II этап: окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты. III этап: цитратный цикл (общий путь катаболизма).

I этап аэробного распада углеводов

Суммарная реакция окислительного декарбоксилирования пвк Ферменты: 1. Пируватдекарбоксилаза (Е 1 ) (КФ ) 2. Липоатацетилтрансфераза(Е 2 ) (КФ ) 3. Липоамиддегидрогеназа (Е 3 ) (КФ ) Коферменты: ТПФ, ДГЛК, КоАSН, ФАД, НАД

Окислительное декарбоксилирование пвк

5 ст. ФАДН 2 -Е 3 + НАД + ФАД-Е 3 + НАДН + Н +

Общая схема цитратного цикла

1-я реакция: Синтез цитрата из оксалоацетата и ацетилкофермента А

2-я реакция: Изомеризация цитрата с участием аконитазы

3-я реакция: изоцитрат дегидрируется с образованием кетоглутарата и CO2

4-я реакция: окислительное декарбоксилирование кетоглутарата

5-я реакция: превращение сукцинил-СоА в сукцинат. Субстратное фосфорилирование, катализируемое сукцинил-СоА-синтетазой

6-я реакция: дегидрирование сукцината с образованием фумарата

7-я реакция: гидратирование фумарата с образованием малата

8-я реакция: дегидрирование малата с образованием оксалоацетата

Энергетический баланс аэробного гликолиза I этап дает 8 молекул АТФ II этап дает 6 молекул АТФ: 1 молекула ПВК образует при окислительном декарбоксилировании 3 молекулы АТФ; из 1 молекулы глюкозы образуется 2 молекулы ПВК, следовательно 2х3= 6; III этап дает 24 молекулы АТФ, т.к. в цикл Кребса вступает 2 молекулы ацетилКоА. Итого: 38 молекул АТФ.

Глицеролфосфатный челночный механизм. Образовавшиеся в процессе превращения глицеральдегид-3-фосфата 2молекулы НАДН в дальнейшем при окислении могут давать не 6 молекул АТФ, а только 4. Т.к. сами молекулы внемитохондриального НАДН не способны проникать через мембрану внутрь митохондрий. Однако отдаваемые ими электроны могут включаться в митохондриальную цепь биологического окисления с помощью так называемого глицеролфосфатного челночного механизма.

Малат-аспартатная челночная система для переноса восстанавливающих эквивалентов от цитозольного НАДН в митохондриальный матрикс.

ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ Гликолиз

Образование фосфоенол-пирувата из пирувата. 1 - пируваткарбоксилаза; 2 - малатде-гидрогеназа (митохондриальная); 3 -малатдегидрогеназа (цитоплазматическая); 4 - фосфоенолпируват-карбокси-киназа.

Обращение 3-й реакции гликолиза Обращение 1-ой реакции гликолиза