Биологические важные пути превращения глюкозы

в организме: химические основы.

Полисахариды, потребляемые организмом в результате метаболизма, поступают частично с пищей (крахмал), частично имеют эндогенное происхождение (гликоген). Суточная потребность организма в углеводах- 400-500 г. На начальных этапах происходит расщепление полисахаридов до олиго- и моносахаридов под воздействием ряда ферментов (амилаза, мальтаза, изомальтаза и некоторые другие).

крахмал (АМИЛОЗА) --> МАЛЬТОЗА --> ГЛЮКО

После активации (фосфорилирования в виде глюкозо-6-фосфата) глюкоза в зависимости от условий и вида клетки превращается по различным направлениям:

• часть глюкозы обязательно используется в энергетическом обмене, она окисляется в реакциях катаболизма для синтеза АТФ,
• при достаточно большом количестве в клетке глюкоза запасается в виде гликогена, к синтезу гликогена способны большинство тканей,
• в гепатоцитах (при высокой концентрации) и в адипоцитах глюкоза перенаправляется на синтез триацилглицеролов и в печени на синтез холестерола,
• при определенных условиях часть глюкозы идет в реакции пентозофосфатного пути, в котором образуются рибозо-5-фосфат и НАДФН,
• некоторая доля глюкозы используется для синтеза гликозаминов и далее структурных или иных гетерополисахаридов.

Глюкоза – это субстрат для получения энергии

Энергетика любой клетки нашего организма основана на окислении глюкозы. Окисление глюкозы происходит по двум направлениям:

Пути метаболизма пирувата в присут- ствии и в отсутствии кислорода

1. Окисление с образованием пентоз: рибозы, рибулозы, ксилулозы. Этот путь называется пентозофосфатный шунт и не связан с получением энергии
2. Окисление с получением энергии.

Второй путь, т.е. тот по которому глюкоза окисляется для получения энергии, называется гликолиз (греч. glykos — сладкий и греч. lysis — растворение). Конечным продуктом гликолиза является пировиноградная кислота (пируват).

В зависимости от дальнейшей судьбы пирувата различают аэробное и анаэробное окисление глюкозы. Целью обоих типов окисления является получение АТФ.

В аэробном процессе пировиноградная кислота превращается в ацетил-SКоА (реакции ПВК-дегидрогеназы) и далее окисляется в реакциях цикла трикарбоновых кислот до СО₂ (реакции ЦТК).

Общее уравнение аэробного окисления глюкозы:

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ + 38 АДФ + 38 Ф_неорг = 6 CO₂ + 44 H₂О + 38 АТФ

В анаэробном процессе пировиноградная кислота восстанавливается до молочной кислоты (лактата). Лактат является метаболическим тупиком и далее ни во что не превращается, единственная возможность утилизовать лактат – это окислить его обратно в пируват. В микробиологии анаэробный гликолиз называют молочнокислым брожением.

Суммарное уравнение анаэробного гликолиза имеет вид:

C₆H₁₂O₆ + 2 АДФ + 2 Ф_неорг = 2 Лактат + 2 H₂O + 2 АТ