Аэробное окисление углеводов. пентозофос-фатный цикл окисления глюкозы. метаболизм фруктозы и галактозы.

АЭРОБНОЕ ОКИСЛЕНИЕ УГЛЕВОДОВ.

В процессе аэробного распада глюкозы выделяют три этапа:

І. Распад глюкозы до пирувата (аэробный гликолиз);

ІІ. Окислительное декарбоксилирование пирувата;

ІІІ. Цикл Кребса.

І этап. Аэробным гликолизом называют процесс окисления глюкозы до пировиноградной кислоты, протекающий в присутствии кислорода. Все ферменты, катализирующие реакции этого процесса, локализованы в цитозоле клетки (рис. 34).

1 2

6 5 4

8 9

Рис. 34. Аэробный гликолиз.

Ферменты: 1. Гексокиназа. 2. Глюкозофосфатизомераза
3. Фосфофруктокиназа 4. Фруктозобисфосфатальдолаза (альдолаза).

5. Триозофосфатизомераза. 6. Глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа.
7. Фосфоглицераткиназа. 8. Фофсоглицеромутаза. 9. Енолаза.
10. Пируваткиназа.

ІІ этап. Окислительное декарбоксилирование пирувата происходит в матриксе митохондрий. Транспорт пирувата в митохондриальный матрикс через внутреннюю мембрану митохондрий осуществляется при участии специального белка-переносчика по механизму симпорта с Н⁺.

Катализирует окислительное декарбоксилирование пируватдегидрогеназный комплекс, в который входят 3 фермента, а также 5 коферментов:

Превращение пирувата в ацетил-КоА включает 5 стадий:

Стадия I. На этой стадии пируват соединяется с ТДФ в составе Е1 и подвергается декарбоксилированию.

Пируват + Е1-ТДФ → Гидроксиэтил-ТДФ + CO2

Стадия II. Дигидролипоилтрансацетилаза (Е2) катализирует перенос атома водорода и ацетильной группы от ТДФ на окисленную форму липоиллизиновых групп с образованием ацетилтиоэфира липоевой кислоты.

Стадия III. На стадии III КоА взаимодействует с ацетильным производным Е2, в результате чего образуются ацетил-КоА и полностью восстановленный липоильный остаток, простетическая группа Е2.

Стадия IV. На стадии IV дигидролипоилдегидрогеназа (Е3) катализирует перенос атомов водорода от восстановленных липоильных групп на FAD - простетическую группу фермента Е3.

Стадия V . На стадии V восстановленный FADH2 передаёт водород на NAD⁺ с образованием NADH.

III этап. Ацетил~SKoA окисляется в ЦТК до СО2 и Н2О.

ПЕНТОЗОФОСФАТНЫЙ (апотомический) ПУТЬ (ПФП), является альтернативным путем окисления глюкозы (рис. 35).

Все ферменты ПФП локализованы в цитозоле.

Наиболее активно протекает в печени, жировой ткани, молочной железе, коре надпочечников, эритроцитах.

Рис. 35. Пентозофосфатный путь окисления углеводов