Енергетичний ефект повного розщеплення глюкози:
глюкоза Ацетил-КоА 2
АТФ 2
НАДН2 2
НАДН2
СО2 6
НАДН2 2
ФАДН2 2
АТФ
Дихальний
ланцюг 34 АТФ 38 АТФ
піровиноградна кислота
Пентозний цикл (пентозофосфатний або гексозомонофосфатний шунт). Цей цикл забезпечує організм пентозами, які необхідні для синтезу нуклеїнових кислот тощо. У ссавців активність пентозного циклу відносно висока у печінці, серці, надниркових залозах, ембріональній тканині. Пентозний шлях активно реалізується в еритроцитах людини. Існує група спадкових хвороб людини, при яких активність деяких ферментів цього шляху знижена або взагалі відсутня. У таких хворих спостерігається гемоліз – руйнування еритроцитів з виділенням з них гемоглобіну, що веде до розвитку анемії. Стан різко погіршується під впливом деяких ліків (протималярійних препаратів). В Африці та Азії від цих хвороб страждають мільйони людей. Гексоза, перетворюючись в монофосфат, зразу окислюється в глюконову кислоту. Потім через ряд проміжних стадій утворюються фруктозомонофосфат та фосфогліцериновий альдегід. У подальшому ці продукти піддаються тим же перетворенням, що і при гліколітичному розпаді:
глюкоза Еритрозо-4-фосфат Діоксіацетон Фруктозо-6-фосфат АДФ АТФ
Глюкозо-6-фосфат
НАДФН2 НАДФ
6-Фосфоглюконолактон
6-фосфоглюконова
кислота
Н2О
НАДФН2 НАДФ
СО2
Рибулозо-5-фосфат
на
синтез нуклеотидів
Ксилулозо-5-фосфат Рибозо-5-фосфат
Фруктозо-6-фосфат
Седогептулозо-7-фосфат
3-Фосфогліцериновий
альдегід
на
окислення у гліколіз
Фруктозо-1,6-дифосфат
Основне призначення пентозофосфатного циклу:
регенерувати у цитоплазмі відновлювач у формі НАДФН2, що використовується при синтезі жирних кислот і стероїдів;
в ньому синтезуються пентози, особливо D-рибоза, яка необхідна для синтезу нуклеїнових кислот;
участь в утворенні глюкози з СО2 в темновій фазі фотосинтезу.
Важливе значення ферментів пентозофосфатного циклу полягає в тому, що вони разом з ферментами гліколізу створюють умови для взаємоперетворень 3-х, 4-х, 5-ти, 6-ти і 7-вуглецевих сахарів шляхом оборотного перенесення дво- або тривуглецевих фрагментів (глікоальдегідних або діоксіацетонових груп).
Отже, глюкозофосфатний шлях (пентозофосфатного циклу) є місцем перехрещення метаболічних шляхів, де утворюється значна кількість різних продуктів обміну речовин.
Ферментами фосфоглюконатного шляху може здійснюватися повне окислення глюкозо-6-фосфату до СО2 за таким рівнянням:
Глюкозо-6-фосфат + 12 НАДФ 6 СО2 + 12НАДФН2 + Рн
Гліоксилатний цикл. У тварин він відсутній. Поширений у проростаючому насінні олійних культур. Таким шляхом із ацетильних груп, джерелом яких є жирні кислоти запасних триацилгліцеридів, утворюється глюкоза.Цей цикл є модифікацією циклу лимонної кислоти. Суть його полягає в тому, що ізолимонна кислота під впливом ізоцитрат-ліази розкладається на янтарну та гліоксилеву кислоти. Остання, взаємодіючи з ацетил-КоА під впливом малат-синтази, утворює яблучну кислоту. Яблучна кислота піддається подальшому окисленню, як у циклі Кребса. Жирним виділені реакції, які відрізняють цей цикл від цикла Кребса: