Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow География arrow БИОХИМИЯ
Посмотреть оригинал

АЭРОБНОЕ ОКИСЛЕНИЕ УГЛЕВОДОВ. ЦИКЛ ТРИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Общая характеристика

Большинство организмов в биосфере находятся в аэробных условиях. В присутствии кислорода в организме происходит полное «сжигание» углеводов и других молекул «клеточного топлива» до конечных продуктов — С02 и Н20.

Схема полного окисления глюкозы до шести молекул С0и энергетическая эффективность этого процесса (баланс АТФ); пути образования АТФ

Рис. 19.1. Схема полного окисления глюкозы до шести молекул С02 и энергетическая эффективность этого процесса (баланс АТФ); пути образования АТФ:

СФ — субстратное фосфорилирование; ОФ — окислительное фосфорилирование

Суммарный процесс полного окисления глюкозы в аэробных условиях описывается стехиометрическим уравнением

В этом сложном, многостадийном процессе окисления глюкозы можно выделить три этапа (рис. 19.1).

  • • На первом этапе протекают реакции аэробного гликолиза, в процессе которых глюкоза расщепляется на две молекулы пирувата. Этот этап составляет начальную фазу разложения углеводов, его называют «подготовительным».
  • • На втором этапе протекает цепь реакций окислительного декарбоксили- рования пирувата, в результате которых происходит образование одного из центральных метаболитов клетки ацетил-S-KoA и окисление одного атома углерода пирувата до С02. Поскольку в расчете на одну молекулу глюкозы образуется две молекулы пирувата, на этом этапе уже происходит окисление двух атомов углерода глюкозы до С02.
  • • Третий этап представляет собой крайне важный набор реакций полного окисления ацетильного остатка, который получил название цикла трикарбо- новых кислот (ЦТК).

Процесс аэробного окисления углеводов сопровождается освобождением большого количества энергии (2880 кДж/моль глюкозы). Если суммировать общий выход АТФ в этом процессе, то он составит 38 молекул (см. рис. 19.1). Как отмечалось ранее (гл. 15), на синтез одной макроэргической связи АТФ

необходимо 31 кДж, а на синтез 38 молекул АТФ расходуется 1178 кДж, т. е. более 40% свободной энергии полного окисления глюкозы запасается в молекулах АТФ. Это свидетельствует о высокой эффективности окислительных процессов, протекающих в аэробных условиях по сравнению с анаэробными. В процессе аэробного окисления метаболически доступная энергия кумулируется в молекулах восстановленных НАДН и ФАДН2, которые затем окисляются в ходе кислородзависимого процесса окислительного фосфорилирования, результатом которого является образование 34 молекул АТФ, и только 4 молекулы АТФ образуются путем субстратного фосфорилирования: 2АТФ в гликолизе (I этап) и 2АТФ — в ЦТК (2 оборота, III этап).

Следует отметить, что, если первый этап аэробного окисления углеводов — гликолиз является специфическим процессом катаболизма глюкозы, то два последующие — окислительное декарбоксилирование пирувата и ЦТК относятся к общим путям катаболизма (ОПК). После образования пирувата (С3-фрагмент) и ацетил-КоА (С2-фрагмент), образующихся при распаде не только глюкозы, но и липидов и аминокислот, пути окисления этих веществ до конечных продуктов происходят одинаково по механизму реакций ОПК.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы