Военно-медицинская Академия
Кафедра клинической биохимии и лабораторной диагностики
Аэробное окисление углеводов
Содержание
1. «Аэробное окисление глюкозы»
/дихотомический путь/
-окислительное декарбоксилирование
пировиноградной кислоты;
- цикл трикарбоновых кислот
2. Пентозный цикл
3. Взаимосвязь процессов углеводного обмена
1.Аэробное окисление глюкозы
Валовое уравнение: C6H12O6 + 6O2=>6CO2 + 6H2O + W
Полный выход энергии (W) при распаде глюкозы 2880 кДж Запас: =1569 кДж (около 50% всей энергии) в форме АТФ
При pO2
ПВК 
Лактат
Окислительное декарбоксилирование (матрикс митохондрий)`
Выделяют три этапа окисления глюкозы.
1 Этап. Окисление глюкозы до ПВК.
2 НАД |
2 НАДН2 |
|
|
|
|
Глюкоза 
2ПВК
2 АДФ |
|
2 АТФ |
|
Итог первого этапа: 2 АТФ + 4(6) АТФ = 6(8) АТФ
Глицерофосфатный челночный механизм.
NADH |
NAD+ |
Цитозоль |
|
2 |
|
|
|
Цитоплазматическая глицерол 3-фосфат - ДГ
Диоксиацетон |
|
|
3 - |
Глицерол - |
|||
фосфат |
фосфат |
|
|
|
Митохондриальная |
|||||
глицерол - 3 - фосфат - ДГ |
||||||
|
|
|
|
|
||
ФАДН |
2 |
|
ФАД |
|||
|
|
|
|
|
|
|
КоQ |
О2 |
Митохондрия |
||||
2ē |
||||||
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
ВС a a3
АТФ АТФ
Малат-аспартатный челночный механизм |
|
Внутренняя мембрана митохондрии |
|
NAD |
NAD |
малат |
малат |
NADH2 |
NADH |
|
2 |
оксалоацетат |
оксалоацетат |
глутамат |
глутамат |
АсАТ |
АсАТ |
аспартат |
аспартат |
α-кетоглутарат |
α-кетоглутарат |
Цитозоль |
Матрикс Mt |
При гликолизе пировиноградная кислота восстанавливается и превращается
вмолочную кислоту – конечный продукт анаэробного обмена, а в случае же аэробного окисления глюкозы образовавшаяся пировиноградная кислота под- вергается окислительному декарбоксилированию с последующим образованием
вацетил-КоА и СО2
2 Этап. Окисление пирувата до ацетил-КоА (окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты)
Данный процесс катализируется мультиферментной системой и протекает в несколько стадий, в которых принимает участие три фермента( пируватдегидро- геназа, липоацетил-трансфераза, дигидро-липоацетилдегидрогеназа) и пять ко- ферментов ( НАД, ФАД, тиаминдифосфат, амид липоевой кислоты и коэнзим А).
Суммарно:
пируватдегидрогеназа СО2
2 Пируват |
2 СН3СО~SKoA |
НАД |
НАДН2 |
Окислительное декарбоксилирование пирувата (Mt)
CH3
C=0
COOH пируват (ПВК)
ТДФ
S
ЛК
S
HS-KoA NAD; ФАД; ферменты
Пируватдигидрогеназного
комплекса: Е1-пируватдегидрогеназа
Е2-дигидролипоилацетил- трансфераза Е3-дигидролипоилдегидро- геназа
CH3
C=0
SKA
Ацетил-КоА
+
СО2
Амид липоевой кислоты
|
сн2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н с |
сн сн |
сн |
сн сн |
NH2 |
|
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
ss
H2
C
H2C CH (CH2)4 CO E
S S
Окисленная форма
|
S |
|
или |
|
ЛК |
|
|
|
|
S |
|
H2
C
H2C CH (CH2)4 CO E
S S
Восстановленная форма
Тиаминдифосфат (ТДФ) или Е1-ТПФ
|
NH2 |
|
|
N |
CH2 N+ |
H3C |
|
CH2 CH2 O P O P |
N |
S |
B1-тиамин
Коэнзим А (HS-KoA)
Пантотеновая кислота
|
|
|
(вит. В3) |
|
|
O |
O OH CH3 |
|
|
|
|
HS (CH2)2 NH C |
(CH2)2 NH C CH C CH2 O O |
P |
O |
P |
NH2 |
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
|
CH2-O |
N |
N |
|
3’-фосфоаденозин- |
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
5’-дифосфат |
|
|
|
|
|
P |
O |
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|