Обмін вуглеводів
OH OH H OH гексокіназа OH OH H OH
H OH H OH
Глюкоза Глюкозо–6–фосфат
HO OH
CH2O–P=O НО ОН
H H H O=P–O–CH2 OH
фосфоглюкоізомераза H HO
OH OH H OH
H OH H OH H CH2OH
Глюкозо–6–фосфат Фруктозо–6–фосфат
O
HO–P–OH HO OH
O–CH2 OH O=P–O–CH2 OH
фосфофруктокіназа H HO
H H OH HO OH
OH H CH2ОH H OH H CH2O–P=O
Фруктозо–6–фосфат Фруктозо–1,6–дифосфат
O
HO–P–OH OH
O–CH2 OH CH2–OP=O OH
альдолаза C=O OH + CH2–OP=O
H H OH HO OH CH2–OH CH=O OH
OH H CH2О–P=O CH2–OH
Фруктозо–1,6–дифосфат Диоксіацетонфосфат
OH OH
CH2–OP=O CH2–O–P=O
CH=O OH ізомераза CH–OH OH
CH2–OH C=O
H
Диоксіацетонфосфат Фосфогліцериновий альдегід
Отже:
підготовча стадія гліколізу регулюється двома алостеричними факторами: гексокіназними та фосфофруктокіназними ферментними системами, які при низьких концентраціях АТФ у клітині запускають процеси гліколізу. В ході підго-товчої стадії гліколізу витрачається дві молекули АТФ.
Основна стадія гліколізу – сукупність ферментативних реакцій по перетворенню фосфогліцеринового альдегіду до піровиноградної чи молочної кислоти.
1. Окислення ФГА. до фосфогліцеринової кислоти за участю ферменту гліцер-альдегід–3–фосфатдегідрогенази (активна частина коферменту – тіолова група та окислена форма НАД+):
CH=O H–C–OH С=О
CH–OH SF SF
CH2–O–P=O + HS–F CH–OH НАД+ НАДНН CH–OH
HO OH CH2–O–P=O CH2–O–P=O
HO OH HO OH
макроергічний зв‘язок
C=O C=O OH СOOH
SF O–P=O CH–OH
CH–OH + H3PO4 OH АДФ АТФ CH2–O–P=O
CH2–O–P=O – HS–F CH–OH OH HO OH
HO OH CH2–O–P=O
OH
1,3-дифосфогліцеринова кислота (ФГК) 3-ФГК
СOOH COOH OH
CH–OH фосфогліцеромутаза CH–O–P=O
CH2–O–P=O CH2–OH OH
HO OH
3–фосфогліцеринова кислота 2–фосфогліцеринова кислота
Перетворення фосфогліцеринової кислоти до піровиноградної чи молочної кислоти:
COOH OH COOH OH COOH
CH–O–P=O енолаза (–Н2О) C–O–P=O АДФ АТФ C=O
CH2–OH OH CH2 OH CH3
2–ФГК 2–фосфоенолпіровиноградна кислота (ПВК) ПВК
COOH СООН
C=O НАД НН НАД+ СН–ОН
CH3 СН3 ПВК молочна кислота
Отже:
в ході гліколізу виділяється 6–7 % потенціальної енергії глюкози у вигляді 2 молекул АТФ. Кінцевими продуктами гліколітичних процесів окислення вугле-водів є піровиноградна кислота (нормальні фізіологічні умови) чи молочна кис-лота (за недостатньої кількості кисню). Остання, як сильна органічна кислота, «закислюючи» середовище інгібує активність алостеричних факторів, запобіга-ючи перевтомі.
У молочній чи піровиноградній кислоті ще міститься до 93 % потенційної енергії глюкози, яка виділяється в заключній, аеробній фазі перетворення вуглеводів. Аеробна фаза характеризується розпадом продуктів гліколізу (молочної кислоти чи ПВК) до вуглекислого газу і води з виділенням великої кількості енергії. Кін-цевим акцептором електронів і протонів є тканинний кисень. Складається з під-готовчої стадії і циклу трикарбонових кислот.
3.4 Аеробного перетворення вуглеводів
Підготовча стадія аеробного перетворення вуглеводів характеризується перетво-ренням ПВК чи молочної кислоти в активну форму ацетил–КоА. На даному етапі виділяється близько 7 % енергії що акумульована у відповідних метаболітах:
CO2
COOH СООН НАД+ НАДН2
CH–OH НАД+ НАДНН С=О HS–КоА СН3–С=О
CH3 лактатдегідрогеназа СН3 піруватдекарбоксилаза S–KoA
Цикл трикарбонових кислот – сукупність ферментативних реакцій за участю трикарбонованих кислот. Вони розпочинаються взаємодією ацетил–КоА з щавлево-оцтовою кислотою і закінчуються розпадом яблучної кислоти до щавлево-оцтової кислоти. В ході даних реакцій відновлюється окислені форми дегідрогеназних ферментних систем та виділяється вуглекислий газ:
C=O O=C–COOH C=O
SKoA + CH2 цитратсинтетаза SKoA H–OH – HS–KoA
CH3 COOH CH2 аконітатгідраза
HO– C–COOH
CH2
COOH
ацетил–КоА щавлево-оцтова кислота цитрил–КоА
COOH COOH COOH
CH2 CH2 CH2
HO–C–COOH – H2O C–COOH +H–OH CH–COOH НАД НАДНН
CH2 CH HO–CH ізоцитрат-–
COOH COOH COOH дегідрогеназа
лимонна кислота цис-аконітова ізолимонна
– CO2 – CO2
COOH COOH COOH
CH2 CH2 +НАД+ НАДНН CH2
CH–COOH CH2 +НS–F –CO2 CH2
C=O C=O –кетоглутарат– C=O