17.Порівняйте окислення глюкози у процесах гліколізу і пентозофосфатному шунті. За яких потреб організму переважає той чи інший шлях?

Гліколіз–процес анаеробного розпаду глюкози,який супроводжується виділенням енергії,кінцевий продукт якого–ПВК.Гликоліз–загальний початковий етап аеробного дихання і всіх видів бродіння.Глюкоза є основною сполукою в обміні речовин організму.Всі інші речовини на різних стадіях беруть участь у процесах її перетворення. В еукаріотичних клітинах процес гліколізу проходить у цитоплазмі (цитозолі) і в хлоропластах.У більшості таких клітин саме цей з поміж інших метаболічних шляхів посідає перше місце за кількістю атомів Карбону,що перетворюються в ньому.Для таких тканин ссавців,як мозок (за винятком умов  голодування),мозковий шар нирок,сперматозоїди,а також еритроцити,у яких повністю відсутні мітохонондрії,гліколіз є єдиним джерелом метаболічної енергії.Для м'язів в умовах дуже великого навантаження гліколіз вигідний не тільки тому,що дає можливість отримати енергію за нестачі кисню,а ще й тому,що він відбувається дуже швидко і забезпечує синтез АТФ у 10,5 разів швидше,ніж аеробне окиснення  орг. реч. Також від гліколізу головним чином залежать рослинні тканини,спеціалізовані на зберіганні крохмалю(наприклад бульби картоплі),та водяні рослини,такі як настурція лікарська.Глюкоза розщеплюється на 2 молекули ПВК,яка,залежно від типу клітин і організмів, може перетворюватися на молочну кислоту,спирт або інші органічні речовини.При цьому енергія,що виділяється,частково акумулюється у 2 молекулах АТФ,а частково витрачається у вигляді тепла. Глюкоза+2Н3РО4+2АДФ=2лактата+2АТФ+2Н2О

Етапи:І.Подготовительный этап—фосфорилирование гексозы и ее расщепление на две фосфотриозы.Глюкоза+АТФ=глюкоза-6-фосфат=фруктоза-6-фосфат=фруктоза-1,6-фосфат=глицериновый альдегід.Ферм.:гексокеназа,глюкокеназа,гексофосфоизомераза, фосфофруктокеназа.

ІІ.Первое субстратное фосфорилирование,которое начи­нается с3-фосфоглицеринового альдегида и кончается 3-фосфоглицериновой кислотой.Окисление альдегида до кислоты связано с освобождением энергии.В этом процессе на каждую фосфотриозу синтезируется одна молекула АТФ.Глицериновый альдегид+диоксиацетон= дегидроацетон-фосфат=глицоальдегид-3-фосфат +НАДФ=1,3-дифосфогицериновая кислота=3-фосфоглицериновая к-та

ІІІ.Второе субстратное фосфорилирование,при котором 3-фосфоглицериновая кислота за счет внутримолекулярного окисления отдает фосфат с образованием АТФ.

3-фосфоглицериновая к-та+АТФ=2-осфоглицериновая к-та =фосфоэнолпировиноград-ная кислота=пировиноградная ки-та=лактат

Пентозофосфатний шлях (ПФШ)-процес прямого окиснення глюкози,який не пов’язаний безпосередньо з дихальним ланцюгом перенесення електронів та окисним фосфорилюванням.Метаболічний шлях перетворення глюкози,потрібний для отримання відновних еквівалентів НАДФH,що використовуються у процесах біосинтезу багатьох речовин,зокрема жирних кислот та холестерину,та рибозо-5-фосфату,який є важливим попередником в утворенні нуклеотидів.Відбувається у цитоплазмі клітин прокаріот,грибів,рослин та тварин.В ньому утворюється інший тип носіїв метаболічної енергії-відновлені коферменти НАДФН+Н+.Вони містять атоми водню окисненої глюкози, котрі далі використовуються у відновних синтезах ліпідів,біохімічно важливого трипептиду глутатіону та інших сполук.Друга функція ПФШ–утворення фосфопентоз,необхідних для синтезу нуклеотидів.ПФШ,в якому беруть участь пятивуглецеві цукри(пентози).Окислення глюкози(глюкозо-6-фосфату)з цього шляху пов'язане з відщепленням першого(альдегідного) атома вуглецю у вигляді С02.Всі реакції ПФШ протікають в розчинній частині цитоплазми клітин,а також у пропластид і хлоропластах.У ПФШ АТФ використовується тільки для утворення вихідного продукту:для фосфорилюва-ння глюкози до глюкозо-6-фосфату;ні в одній реакції цього циклу АТФ не утворюється. Пентозофосфатний шлях розділяють на дві стадії:

1. Оксинювальна, в ході якої глюкозо-6-фосфат дегідрогенізується та декарбоксилюється з утворенням НАДФH та рибулозо-5-фосфату, що ізомеризується до рибозо-5-фосфату;

2. Неокиснювальна, в реакціях якої рибулозо-5-фосфат перетворюється до проміжних продуктів гліколізу.

Загальне рівняння процесу матиме такий вигляд:

Глюкозо-6-фосфат + 12НАДФ⁺ + 7H₂O → 6CO₂ + 12НАДФH(H⁺) + Ф_н

ПФШ відбувається у цитозолі клітин, він має кілька біологічних функцій.Однією з них є продукування рибозо-5-фосфату,що використовується для синтезу нукелотидів, які входять до складу РНК та ДНК,а також коферментів,таких як АТФ, НАД,  ФАД, кофермент А.Через це ПФШ активно функціонує у клітинах,що швидко діляться: кісткового мозку,шкіри, слизової оболонки кишківника, а також пухлин.