Катаболизм глюкозы в анаэробных условиях. Гликолитическая оксидоредукция, ее субстраты. Биологическая роль этого процесса.

Основные пути катаболизма глюкозы: • Анаэробный гликолиз;• Аэробный гликолиз (гексозодифосфатный путь);• Гексозомонофосфатный путь.

Основные пути катаболизма глюкозы. Если катаболизму подвергается глюкоза, то процесс называется гликолизом, если распадается глюкозный остаток гликогена – гликогенолизом. В зависимости от функционального состояния организма, клетки органов и тканей могут находиться как в условиях достаточного снабжения кислородом, так и испытывать его недостаток, то есть находится в условиях гипоксии. В связи с этим катаболизм углеводов может рассматриваться с двух позиций: в анаэробных и аэробных условиях.

Анаэробный гликолиз: • протекает в цитоплазме клеток.• окисление глюкозы или глюкозного остатка гликогена всегда завершается образованием конечного продукта этого процесса - молочной кислоты. • окисление глюкозы и глюкозного остатка гликогена в тканях отличается только в начальных стадиях превращения, до образования глюкозо-6-фосфата. Дальнейшее окисление углеводов в тканях, как в ана-, так и в аэробных условиях полностью совпадает до стадии образования пирувата.• процесс анаэробного гликолиза сложный и многоступенчатый. • условно его можно разделить на 2 стадии.

Вторая стадия:

Первая стадия:

Первая стадия заканчивается образованием из гексозы двух триоз: - диоксиацетонфосфата и глицеральдегид-3-фосфата. Вторая стадия называется стадией гликолитической оксидоредукции. Эта стадия катаболизма наиболее важная, поскольку она сопряжена с образованием АТФ, за счёт реакций субстратного фосфорилирования, окислением глицеральдегид-3-фосфата, восстановлением пирувата до лактата. На этапе гликолитической оксидоредукции идёт окисление глицеральдегид-3-фосфата в присутствии Н₃РО₄ и НАД-зависимой дегидрогеназы.

Митохондрии в анаэробных условиях блокированы, поэтому выделенные в результате окисления молекулы НАДН₂ находится в среде до тех пор, пока не образуется субстрат, способный принять их. Пируват, принимая НАДН₂, восстанавливается до лактата, завершая тем самым внутренний-окислительно-восстановительный этап гликолиза.

В процессе окисления глюкозы было израсходовано 2 молекулы АТФ (гексокиназная и фосфофруктокиназная реакции). С этапа образования триоз идёт одновременное их окисление. В результате этих реакций образуется энергия в виде АТФза счёт реакций субстратного фосфорилирования (глицераткиназная и пируваткиназная реакции).

3 реакции гликолиза являются необратимыми: 1.) Гексокиназная. 2.) Фосфофруктокиназная. 3.) Пируваткиназная. Энергетический эффект окисления 1 молекулы глюкозы составляет 2 АТФ, глюкозного остатка гликогена - 3 АТФ. Биологическая роль анаэробного гликолиза - энергетическая. Анаэробный гликолиз является единственным процессом, продуцирующим энергию в форме АТФ в клетке в бескислородных условиях. В эритроцитах гликолиз является единственным процессом, продуцирующим АТФ и поддерживающим биоэнергетику, для сохранения их функции и целостности.