АЕРОБНЕ ПЕРЕТВОРЕННЯ ВУГЛЕВОДІВ. ЦИКЛ КРЕБСА

!! Тканинне дихання - це процес аеробного перетворення в тканинах живих організмів, який найбільш вигідний для одержання вільної енергії. Сумарне рівняння тканинного дихання

C6H12O6 + 6О2> 6СО2 + 6Н2О + 38АТФ.

! Молочна кислота у вищих організмах - це „тимчасове депо" піровиноградної кислоти (пірувату, ПВК), тому підсумком першої фази процесу є: 2 молекули ПВК, 2 молекули АТФ і НАДН + H+. Піровиноградна кислота в аеробних умовах піддається окиснювальному декарбоксилюванню у мітохондріях з утворенням ацетил-КоА під впливом мультиферментної системи, до складу якої входять 5 кофакторів:

 

Простетичними грудами цієї системи є:

ТПФ - тіамінпірофосфат,

ЛК - ліпоєва кислота,

ФАД - флавінаденіндинуклеотид,

НАД+ - нікотинамідаденіндинуклеотид (окиснена форма)

Частина ацетил-КоА використовується для синтезу жирів, вуглеводів та інших сполук, а інша вступає в цикл три-карбонових кислот (цикл Кребса), який складається з восьми послідовних ферментативних реакцій:

 

Лише вищі організми здатні до окиснення ацетил-КоА в аеробних умовах. Це енергетично найвигідніший шлях перетворення потенційної енергії складних молекул харчових речовин у вільну енергію.

► Оксалоацетат (щавлево-оцтова кислота, ЩОК) взаємодіє з ацетил-КоА за наведеною схемою, в результаті якої 2 атоми С з

ацетил-КоА окиснюються до двох молекул СО2, а ЩОК може вступати в новий цикл.

►У циклі Кребса ацетил-КоА окиснюється до СО2 і Н2О. При цьому вивільняється певна кількість енергії.

Усього під час перетворення однієї молекули піровиноградної кислоти до ацетил-КоА і останнього до СО2 і Н2О синтезується

12+3=15 молекул АТФ (4 молекули НАД'Н + Н*, 1 молекула ФАД і 1 молекула АТФ). Оскільки з однієї молекули глюкози

утворюється дві молекули піровиноградної кислоти, то всього утворюється 15-2 = 30 молекул АТФ (з однієї молекули

НАДН + Н+ утворюються З молекули АТФ, а з однієї молекули ФАД - 2 молекули АТФ).

► При гліколізі утворюються 8 молекул АТФ (2 молекули НАД*Н + H+ і 2 молекули АТФ).

Загальний енергетичний ефект аеробного розкладання однієї молекули глюкози до СО2 і Н2О становить 38 молекул АТФ, що дорівнює 1596 кДж енергії - в 19 разів менше у порівнянні з аеробним.

Отже, основним джерелом енергії для організму людини є аеробне окислення органічних сполук. У цьому процесі значну роль відіграє глюкоза, яка міститься в крові.

Взаємозв'язок між глікогеном м'язів і печінки (цикл Корі)

 

! Глікоген печінки постачає глюкозою кров, яка доставляє її у м'язи. Глікоген, синтезований у м'язах, розкладається на молочну кислоту, з якої синтезується глікоген у печінці.

Розщеплення глікогену до глюкози регулюють гормони підшлункової і надниркової залоз (глюкагон, адреналін).