Ферментация глюкозы, или гликолиз в клетке
Ферментация, или анаэробное расщепление сахара, является филогенетически более ранней формой освобождения энергии и обмена веществ, чем окисление. В организме человека и животных наблюдается только молочнокислое брожение, в результате которого из одной молекулы глюкозы образуются две молекулы молочной кислоты и выделяется энергия:
C6H12O6→2 C3H6O3 + 47 ккал.
Этот процесс в основном протекает в мышечной ткани при недостатке кислорода и представляет собой многоступенчатую цепь реакций. Данная часть углеводного обмена, протекающая вне митохондрий, начинается с глюкозо-6-фосфата и заканчивается образованием пировиноградной кислоты.
Начальные этапы данного процесса связаны с образованием циклического АМФ (цАМФ) из АТФ и гликогенолизом. Затем глюкозо-6-фосфат, будучи общим продуктом метаболизма как гликогена, так и глюкозы, подвергается дальнейшим превращениям.
Эти последующие этапы гликолиза нуждаются в двух нуклеотидных коферментах — никотинамид-аденин-динуклеотиде (НАД) и никотинамид-аденин-динуклеотидфосфате (НАДФ), которые сами синтезируются в процессе метаболизма глюкозы (а также из никотиновой кислоты) и играют в ходе гликолиза каталитическую роль.
Основное значение пиридиннуклеотидов заключается в способности обратимо присоединять атомы водорода. При этом образуется НАД·H2 и НАДФ·H2, которые обеспечивают важнейшие функции межуточного обмена. Поскольку сущность окислительных процессов в организме заключается в переносе водорода или электронов, указанные коферменты, являясь универсальными акцепторами водорода, играют важнейшую роль в обмене веществ.
В результате гликолиза образуются две молекулы АТФ. Для большинства клеток высших организмов гликолиз имеет прежде всего значение дополнительного пути обмена, стимулируемого недостатком кислорода (кроме мышечной ткани, где этот процесс происходит физиологически постоянно). Однако в опухолях и в анаэробных условиях усиленно протекают процессы гликолиза, что проявляется накоплением лактата.
Похожие статьи:
Теги: Эндокринная система
