N Бескислородное окисление, или гликолиз
n Второй этап энергетического обмена происходит в бескислородных условиях, поэтому его называют бескислородным или анаэробным. n Бескислородное расщепление глюкозы называют гликолизом. n Этот этап заключается в дальнейшем расщеплении органических веществ, образовавшихся во время подготовительного этапа. n Происходит в цитоплазме клетки n В присутствии кислорода не нуждается. n Потеря электронов называется окислением, приобретение электронов — восстановлением, при этом донор электронов окисляется, акцептор восстанавливается. n Биологическое окисление в клетках может происходить как с участием кислорода: А + О2 → АО2, n так и без его участия, за счет переноса атомов водорода от одного вещества к другому. Например, вещество «А» окисляется за счет вещества «В»: АН2 + В → А + ВН2 n или за счет переноса электронов, например, двухвалентное железо окисляется до трехвалентного: Fe2+ → Fe3+ + e—. n Дегидрирование - отщепление водорода n Декарбоксилирование - отщепление углекислого газа n Глюкоза претерпевает ряд последовательных превращений. n Вначале одна её молекула изомеризуется, фосфорилируется (активируется двумя молекулами АТФ), превращаясь во фруктозодифосфат, который далее распадается на два триозофосфата (глицерофосфат). n Триозы окисляются, теряя два атома водорода, которые соединяются с переносчиком водорода НАД+ (никотинамидадениндинуклеотид). n Он является таким же переносчиком водорода, как и НАДФ+, но участвует в реакциях энергетического обмена. n Восстановленные молекулы НАД·2Н в дальнейшем поступают в митохондрии, где окисляются, отдавая водород. n n Выделяющаяся в результате реакций расщепления глюкозы энергия частично запасается в двух молекулах АТФ, а частично расходуется в виде тепла. n n В зависимости от типа клеток и организмов пировиноградная кислота может превращаться в молочную кислоту, спирт или другие органические вещества. n У человека при интенсивной мышечной работе ПВК превращается в молочную кислоту, которая вызывает болевые ощущения в мышцах. n В дальнейшем молочная кислота вновь переходит в ПВК. n У анаэробных организмов бескислородные процессы называют брожением. n Если кислорода нет, у дрожжей и растений происходит спиртовое брожение, при котором сначала происходит образование уксусного альдегида, а затем этилового спирта: n С3Н4О3 → СО2 + СН3СОН, n СН3СОН + НАД·Н2 → С2Н5ОН + НАД+. n Обобщённая схема реакций гликолиза: n n Итог (эукариоты) n Гликолиз — сложный многоступенчатый процесс, включающий в себя десять реакций. n Во время этого процесса происходит дегидрирование глюкозы. n Акцептором водорода служит кофермент НАД+ (никотинамидадениндинуклеотид). n Глюкоза в результате цепочки ферментативных реакций превращается в две молекулы пировиноградной кислоты (ПВК), при этом суммарно образуются 2 молекулы АТФ и восстановленная форма переносчика водорода НАД·Н2: n С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н3РО4 + 2НАД+ → 2С3Н4О3 + 2АТФ + 2Н2О + 2НАД·2Н. n В результате гликолиза одной молекулы глюкозы высвобождается 200 кДж, n из которых 120 кДж рассеивается в виде тепла, n 80 кДж запасается в связях АТФ.
|
