Схема бродіння

1.Органічний субстрат(джерело вуглецю та енергії)

2.Катаболізм переважно за гліколітичним шляхом:

А)Регенерація АТФ( окиснення продуктів метаболізму) - Н - Б)Перебудова продуктів катаболізму

СО2 в акцептори водню і їх відновлення

Відновлені продукти

Гліколіз (шлях Ембдена-Мейергофа) — центральний шлях катаболізму глюкози, сукупність ферментативних

реакцій, в результаті яких шостивуглецева молекула глюкози C6H12O6 розщеплюється до двох тривуглецевих молекул піровиноградної або молочної кислоти. Гліколіз є шляхом катаболізму глюкози, в якому кисень не бере безпосередньої участі, проте, за рахунок наявності в гліколізі окислювально- відновлювальних реакцій, у результаті гліколітичного розщеплення глюкози генерується дві молекули АТФ. Гліколіз є різновидом бродіння — біохімічного процесу, за рахунок якого забезпечують свою потребу в енергії у формі АТФ більшість існуючих на Землі анаеробних організмів або аеробів при функціонуванні в умовах недостатнього за- безпечення молекулярним киснем. Поширеним типом бро-діння в анаеробів є утворення з глюкози етилового спирту —

процес, що каталізується ферментами дріжджів і широко використовується для виробництва алкогольних напоїв:

С6Н12О6—2С2Н5ОН+2СО2

В організмі людини та тварин розрізняють:аеробний гліколіз,що супроводжуеться утворенням з одніеї молекули глюкози двох молекул піровиноградної кислоти:

С6Н12О6—2С3Н4О3(піруват);

Аеробний гліколіз можна також розглядати як проміжний(гліколітичний) етап аеробного окислення глюкози до кінцевих продуктів-двоокису вуглецю та води.

Ферментативні реакції аеробного гліколізу:

1. Активація молекули глюкози шляхом її фосфорилювання до фосфорного ефіру-глюкозо-6-фосфату. Джерелом фосфату в ракції є молекули АТФ:

α-D-глюкоза+ АТФ—Глюкозо -6-фосфат+АТФ

Ця реакція каталізуеться ферментом гексокіназою,що найбільш активна в м’язовій тканині. У клітинах печінки в утворенні глюкозо-6-фосфату з вільної молекули глюкози значну роль відіграє також фермент глюкокіназа.Гексокіназа здатна фосфорилювати різні гексози. Глюкокіназа специфічна для глюкози, проте її активність проявляється лише при концентраціях глюкози в крові, що перевищують фізіологічний рівень глікемії(цукровий діабет).

2. Перетворення глюкозо-6-фосфату у фруктозо-6-фосфат:

D-глюкозо-6-фосфат —D-фруктозо-6-фосфат

Реакція каталізується ферментом фосфагогексоізомеразою і є зворотною, тобто перебігає в обох напрямах залежо від переважної концентрації субстрату.У фізіологічних умовах рівновага реакції зсунуто праворуч у зв’язку з використанням фруктозо-6-фосфату в подальших реакціях гліколізу.

3. Фосфорилювання фруктозо-6-фосфату з утворенням фруктозо-1,6-дифосфату. Джерелом фосфату , як і в 1-й реакції гліколізу,є молекула АТФ.

D-фруктозо-6-фосфат+АТФ—D-фруктозо-1,6-дифосфат+АДФ

Ферментом,що каталізує цю реакцію, є фосфорфруктокіназа, яка належить до регуляторних ферментів гліколізу з алостеричним механізмом регуляції.

4. Розщеплення фруктозо-1,6- дифосфату на дві молекули фосфотріоз шляхом розриву ковалентного-С-С-звязку між 3-м та 4-м атомами вуглецю в шести вуглецевому ланцюгі фруктозо-1,6-дифосфату.

Реакція каталізується ферментом фруктозо-1,6-дифосфатальдолазою . У результаті альдолазної реакції утворюються діоксіацетонфосфат та гліцеральдегід-3-фосфат:

D-фруктозо-1,6-ДИФОСФАТ—діоксіацетонфосфат+гліцеральдегід-3-фосфат

.

5. Взаємоперетворення двох фосфотріоз,що каталізується ферментом тріозофофатізомеразою:

діоксіацетонфосфат—гліцеральдегід-3-фосфат

6. Окислення гліцеральдегід-3-фосфату до 3-фосфоргліцеринової кислоти.Процес скл. з 2 етапів, що каталізуеться окремими ферментами:

6.1. Окисл. Гліцеральдегід-3-фосфату до 1,3-дифосфогліцерату. Реакція каталізуеться ферментом гліцеальдегід-3-фосфатдегідрогеназою, коферментом якого є НАД ,що акцептує відновлювальні еквіваленти від альдегідної групи Г-3-Ф.

Гліцеральдегід-3-фосфат+ НАД++Фн—1,3-дифосфогліцерат+ НАДН+Н+.

6.2.Перетворення 1,3-дифосфогліцерату на 3-фосфогліцерат. Ця реакція супроводжуеться перенесенням макроергічної фосфатної групи від 1,3-диФГК на ФДФ з утворенням молекули АТФ і каталізуеться ферментом фосфогліценаткіназою.

7. Перетворення 3-фосфогліцерату на 2- фосфогліцерат.

Реакція каталізуеться ферментом фосфогліцеромутазою:

3-фосфогліцерат—2-фосфогліцерат.

8. Дегідратація 2-фосфогліцерату з утворенням фосфоенолпірувату.

Реакція каталізуеться ферментом енолазою:

2-фосфогліцерат—фосфоенолпіруват + Н2О.

9. Утворення з фосфоенолпірувату.

Реакція каталізуеться ферментом піруваткіназою і супроводжуеться перенесеням макроергічної фосфатної групи від молекули ФЕП на АДФ:

Фосфоенолпіруват+АДФ—піруват+ АТФ

Піруваткіназна реакція є заключною для аеробного гліколізу. Піруваткіназа, як і фосфофруктокіназа, є регуляторним ферментом, на рівні якого здійснюється регуляція гліколізу.

Губський гліколіз формули (стр 146-151) на телефоне