СПИРТОВОЕ И МОЛОЧНОКИСЛОЕ БРОЖЕНИЕ

Пути превращения продукта гликолиза - пирувата в организме различны.

Если гликолиз протекает в аэробных условиях (в присутствии кислорода), то пируват поступает в митохондрии, где он окисляется до С02 и Н20. В анаэробных условиях (при отсутствии кислорода, например, в клетках мышц) NADH + Н+ постоянно окисляется до NAD*, превращая пируват в лактат (анион молочной кислоты):

Анаэробный гликолиз при отсутствии кислорода называется брожением. Процессы брожения с участием микроорганизмов часто используются на практике при производстве пищевых продуктов, алкогольных напитков или консервировании, поэтому брожение - биотехнологический процесс.

Известно молочнокислое брожение (в соответствии с реакцией (12.1)) и спиртовое, которое могут осуществлять дрожжи, являющиеся эукариотами и относящиеся к одноклеточным грибам. Только в этих клетках пируват декарбоксилируется с образованием ацетальдегида, а последний окисляет NADH:

Анаэробный гликолиз, несмотря на небольшой энергетический эффект, является основным источником энергии для скелетных мышц в начальном периоде интенсивной работы, т. е. в условиях, когда снабжение кислородом ограниченно. Зрелые эритроциты извлекают энергию также за счет анаэробного окисления глюкозы, потому что не имеют митохондрий.

Баланс аэробного гликолиза

Запасание энергии в форме АТР является главным процессом в пути окисления глюкозы (рис. 12.2).

Схема образования АТР при превращении глюкозы в пируват

Рис. 12.2. Схема образования АТР при превращении глюкозы в пируват

Если гликолиз начинается с глюкозы, то превращение 1 моля глюкозы в пируват сопровождается образованием 2 молей АТР.

При окислении кислородом 2 молей NADH + Н+, образующихся в процессе аэробного превращения глюкозы в пируват, синтезируется еще 4 моля АТР:

Далее при окислении пирувата через цикл трикарбоновых кислот на каждую молекулу полностью окисленного пирувата образуется 14 молекул АТР и 1 молекула на а-кетоглутаратной стадии.

Таким образом, окисление 2 молей пирувата в общих путях катаболизма сопровождается синтезом 30 молей АТР (по 15 молей на каждую молекулу пирувата).

Суммируя все процессы аэробного окисления глюкозы до углекислого газа и воды, получают

Следовательно, суммарный энергетический баланс аэробного распада глюкозы до конечных продуктов (ССЬ и Н20) составляет энергию 36 молей АТР.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >