11. Молочна кислота (лактат).Лактат є метаболічним продуктом анаеробного гліколізу та в нормальних умовах перебуває в рівновазі з його безпосереднім попередником піруватом. Лактат утворюється з пірувату як кінцевий продукт анаеробного гліколізу. Ця окислювально-відновна реакція потребує відновленого нікотинамідаденін-динуклеотиду (NADH) та іону водню (Н+) та каталізується лактатдегідрогеназою (ЛДГ). Реакція виражається наступним рівнянням: Піруват + NADH + ЛДГ H + * = t Лактат + NAD. Лактат може елімінуватися тільки шляхом перетворення на піруват, концентрація лактату тісно пов'язана з долею пірувату.
Печінка та нирки є основними органами, що споживають лактат. При вилученні лактату головним метаболічним шляхом, що використовується цими органами, стає глюконеогенез. Нирки здійснюють кліренс лактату переважно через глюконеогенез. Скелетна мускулатура та міокард здатні поглинати деяку кількість лактату з циркуляції; Значення цього шляху кліренсу не досить ясним. Утилізація лактату скелетним м'язом може залежати від концентрації лактату в крові і від стану (активного або пасивного) м'яза.
12. Молочнокислий ацидоз може розглядатися як порушення рівноваги між швидкістю продукції лактату в тканинах з активним гліколізом та швидкістю його утилізації тканинами з активним глюконеогенезом.Гліколіз
- це анаеробний процес. При розрахунку енергетичного ефекту біохімічного процесу в анаеробних умовах слід враховувати:
1) витрати АТФ (як правило, у фосфотрансферазних реакціях);
2) утворення АТФ у процесах субстратного фосфорилювання.
У другому етапі гліколізу можна знайти дві реакції субстратного фосфорилювання, у яких утворюється 2 моль АТФ при розпаді 1 моль 3-фосфогліцеринового альдегіду. Отже, при розпаді 2 моль 3-фосфогліцеринового альдегіду утворюється 4 моль АТФ. Підсумовуючи отриману та витрачену кількість АТФ, отримуємо сумарний енергетичний ефект гліколізу - 2 моль АТФ .
13. Ключові ферменти гліколізу.
1. Гексокіназа - це регуляторний фермент гліколізу у позапечінкових клітинах. Гексокіназа алостерично пригнічується глюкозо-6-фосфатом. Глюкокіназа – регуляторний фермент гліколізу в гепатоцитах. Синтез глюкокінази індукується інсуліном.
2. Фосфофруктокіназа-1. Це головний ключовий фермент, що каталізує реакцію, що лімітує швидкість всього процесу (найповільніша реакція). Синтез ферменту індукується інсуліном. Алостеричні активатори – АМФ, АДФ, фруктозо-2,6-дифосфат. Рівень фруктозо-2,6-дифосфату підвищується під впливом інсуліну і знижується під впливом глюкагону. Алостеричні інгібітори – АТФ, цитрат.
3. Піруваткиназа. Фермент активний у нефосфорильованій формі. Глюкагон (у гепатоцитах) та адреналін (у міоцитах) стимулюють фосфорилювання ферменту, а отже інактивують фермент. Інсулін, навпаки, стимулює дефосфорилювання ферменту, отже активує фермент. Алостеричний активатор – Фр-1,6-ФФ. Алостеричний інгібітор – АТФ, ацетил КоА. Синтез ферменту індукує інсулін.
Алостеричне регулювання швидкості гліколізу, Залежна від зміни співвідношення АТФ/АДФ, спрямована на зміну швидкості використання глюкози безпосередньо клітинами печінки. Глюкоза в клітинах печінки використовується не тільки для синтезу глікогену та жирів, але також і як джерело енергії для синтезу АТФ. Основними споживачами АТФ у гепатоцитах є процеси трансмембранного перенесення речовин, синтез білків, глікогену, жирів, глюконеогенезу. Від швидкості утилізації АТФ цих процесах залежить швидкість його синтезу. АТФ, АДФ та АМФ, а також NAD+ та NADH служать алостеричними ефекторами деяких гліколітичних ферментів та ферментів глюконеогенезу. Зокрема, АМФ активує фосфофруктокіназу та інгібує фруктозо-1,6-бісфосфатазу. АТФ та NADH інгібують піруваткіназу, а АДФ активує піруваткарбоксилазу.
14. Гліколіз (фосфотріозний шлях, або шунт Ембдена - Мейєрхофа, або шлях Ембдена-Мейергофа-Парнаса) - ферментативний процес послідовного розщеплення глюкози в клітинах, що супроводжується синтезом АТФ. Гліколіз при аеробних умовах веде до утворення піровиноградної кислоти (пірувату), Гліколіз є основним шляхом катаболізму глюкози в організмі тварин та людини.
Аеробний розпад глюкози можна виразити сумарним рівнянням:
С6Н12О6 + 6 О2 → 6 СО2 + Н2О + 2820 кДж/моль.
Цей процес включає кілька стадій:
Аеробний гліколіз – процес окислення глюкози з утворенням двох молекул пірувату;
Загальний шлях катаболізму, що включає перетворення пірувату на ацетил-КоА та його подальше окислення в цитрантом циклі;
ЦПЕ на кисень, пов'язана з реакціями дегідрування, що відбуваються у процесі розпаду глюкози.
15. Окислювальне декарбоксилювання ПВКкаталізує піруватдегідрогеназу. До складу піруватдегідрогеназного комплексу входить кілька структурно пов'язаних ферментних білків та коферментів. ТПФ (Тіамінпірофосфат) каталізує початкову реакцію декарбоксилювання ПВК. Ця реакція ідентична піруватдекарбоксилазою, що каталізується. Однак на відміну від останньої, піруватдегідрогеназу не перетворює проміжний продукт гідроксиетил-ТПФ на ацетальдегід. Натомість гідроксиетильна група переноситься до наступного ферменту в мультиферментній структурі піруватдегідрогеназного комплексу.
Окисне декарбоксилювання ПВК є однією з ключових реакцій в обміні вуглеводів. В результаті цієї реакції ПВК, що утворилася при окисленні глюкози, включається до головного метаболічного шляху клітини - циклу Кребса, де окислюється до вуглекислоти та води з виділенням енергії. Таким чином, завдяки реакції окислювального декарбоксилювання ПВК створюються умови для повного окислення вуглеводів та утилізації всієї ув'язненої в них енергії. Крім того, активна форма оцтової кислоти, що утворюється при дії ПДГ-комплексу, служить джерелом для синтезу багатьох біологічних продуктів: жирних кислот, холестерину, стероїдних гормонів, ацетонових тіл та інших.
Піруватдегідрогеназний комплекс (ГДК) - комплекс трьох ферментів, який здійснює окисне декарбоксилювання пірувату. Продуктами окиснення є вуглекислий газ, ацетил-КоА, НАДН.Н+.
Піруватдегідрогеназний комплекс включає 3 ферменти, 3 кофактори (простетична група, пов'язана з апоферментом міцно ковалентно), 2 коферменти (простетична група, пов'язана з апоферментом неміцно нековалентно):
Е1 - піруватдегідрогеназа декарбоксилуюча.
Кофактором є активна форма вітаміну В1 – тіамінпірофосфат.
Е2 - дигідроліпоілацетилтрансфераза.
Кофактором є вітаміноподібна речовина - ліпоєва кислота, яка приєднавши 2 атоми водню може перетворюватися на дигідроліпоїл.
Коферментом є активна форма пантотенової кислоти - НS-КоА, вона набуває ацетильного залишку від ліпоєвої кислоти.
Е3 - дигідроліпоїлдегідрогеназу.
Кофактором є флавінаденіндинуклеотид (ФАД) - активна форма вітаміну В2.
Коферментом є активна форма вітаміну PP – нікотинамідаденіндінуклеотид (НАД+).
СН3-СО-СООН + НS-КоА + НАД+ => СО2 + СН3-СО~SKoA + НАДН.Н+
Сумарне рівняння
Послідовність реакцій, що каталізуються ГДК.
16. Енергетичне значення аеробного розпаду глюкози.
При аеробному окисленні 1 молекули глюкози утворюється 2 молекули ПВК, які дифундують в мітохондрії і піддаються окислювальному декарбоксилювання з утворенням 2 молекул АУК. При цьому утворюється 2 молекули НАДН2, які окислюються в БО, даючи 6 АТФ. 2 АУК окислюються в ЦТК, даючи 6 НАДН2, 2ФПН2 та 2АТФ, що у сумі дасть 24 АТФ. Т.ч., у мітохондріях виходить 24+6=30АТФ.
Значення:Гліколіз – катаболічний шлях виняткової важливості. Він забезпечує енергією клітинні реакції, у тому числі синтез білка. Проміжні продукти гліколізу застосовуються при синтезі жирів. Піруват також може бути використаний для синтезу аланіну, аспартату та інших сполук. Завдяки гліколізу продуктивність мітохондрій та доступність кисню не обмежують потужність м'язів при короткочасних граничних навантаженнях.
Жири синтезуються лише за наявності енергії. Убстратом для синтезу жирів de novo є глюкоза.
Як відомо, потрапляючи в клітину, глюкоза перетворюється на глікоген, пентози та окислюється до піровиноградної кислоти. При високому надходженні глюкоза використовується синтезу глікогену, але цей варіант обмежується обсягом клітини. Тому глюкоза "провалюється" на гліколіз і перетворюється на піруват або безпосередньо, або через пентозофосфатний шунт. У другому випадку утворюється НАДФН, який згодом знадобиться для синтезу жирних кислот.
17. Глюконеогенез– синтез глюкози із невуглеводних продуктів. Такими продуктами або метаболітами є в першу чергу молочна і піровіноградна кислоти, так звані глікогенні амінокислоти, глицерол і ряд інших сполук. Іншими словами, попередниками глюкози в глюконеогенезі може бути піруват або будь-яка сполука, що перетворюється в процесі катаболізму на піруват або один із проміжних продуктів циклу трикарбонових кислот.
У хребетних найбільш інтенсивно глюконеогенез протікає у клітинах печінки та нирок (у кірковій речовині).
Більшість стадій глюконеогенезу є зверненням реакції гліколізу. Тільки 3 реакції гліколізу (гексокіназна, фосфо-фруктокіназна і піруваткиназна) незворотні, тому в процес глюконеогенезу на 3 етапах використовуються інші ферменти.
Утворення фосфоенолпірувату з пірувату. Синтез фосфоенолпірувату здійснюється у кілька етапів. Спочатку піруватий під впливом
піруваткарбоксилази та за участю СО2 та АТФ карбоксилюється з утворенням оксалоацетату:
Потім оксалоацетат в результаті декарбоксилювання та фосфорилування під впливом ферменту фосфоенолпіруваткарбоксилази перетворюється на фосфоенолпіруват. Донором фосфатного залишку реакції служить гуанозинтрифосфат (ГТФ):
Перший етап синтезу протікає у мітохондріях (рис. 10.6). Піруват-карбоксилаза, яка каталізує цю реакцію, є алостеріче-ним мітохондріальним ферментом. Як алостеричний активатор даного ферменту необхідний ацетил-КоА. Мембрана мітохондрій непроникна для оксалоацетату, що утворився. Останній тут же, у мітохондріях, відновлюється в малат:
Реакція протікає за участю мітохондріальної НАД-залежної малатдегідрогенази. У мітохондріях відношення НАДН/НАД+ відносно велике, у зв'язку з чим внутрішньомітохондріальний оксалоацетат легко відновлюється малат, який легко виходить з мітохондрії через мітохондріальну мембрану. У цитозолі відношення НАДН/НАД+ дуже мало, і малат знову окислюється за участю цитоплазматичної НАД-за-висимої малатдегідрогенази:
Подальше перетворення оксалоацетату на фосфоенолпіруват відбувається в цитозолі клітини.
Перетворення фруктозо-1,6-бісфосфату на фруктозо-6-фосфат. Фосфо-енолпіруват, що утворився з пірувату, внаслідок низки оборотних реакцій гліколізу перетворюється на фруктозо-1,6-бісфосфат. Далі слідує фосфофруктокіназна реакція, яка необоротна. Глюконеогенез йде в обхід цієї ендергонічної реакції. Перетворення фруктозо-1,6-біс-фосфату на фруктозо-6-фосфат каталізується специфічною фосфатазою:
Утворення глюкози з глюкозо-6-фосфату. У наступній оборотній стадії біосинтезу глюкози фруктозо-6-фосфат перетворюється на глюкозо-6-фосфат. Останній може дефосфорилуватися (тобто реакція йде в обхід гексокіназної реакції) під впливом ферменту глюкозо-6-фос-фатази:
18. Цикл Корі- сукупність біохімічних ферментативних процесів транспорту лактату з м'язів у печінку, та подальшого синтезу глюкози з лактату, що каталізується ферментами глюконеогенезу.
При інтенсивній м'язовій роботі, а також в умовах відсутності або недостатньої кількості мітохондрій (наприклад, в еритроцитах або м'язах) глюкоза вступає на шлях анаеробного гліколізу з утворенням лактату. Лактат не може далі окислюватися, він накопичується (при його накопиченні у м'язах подразнюються чутливі нервові закінчення, що викликає характерне печіння у м'язах). Зі струмом крові лактат надходить у печінку. Печінка є основним місцем скупчення ферментів глюконеогенезу (синтез глюкози з невуглеводних з'єднань), і лактат йде синтез глюкози.
Реакція перетворення лактату на піруват каталізується лактатдегідрогеназою, далі піруват піддається окислювальному декарбоксилюванню або може піддаватися бродінню.
Цикл Корі
19. У разі голодування частина білків м'язової тканини розпадається до амінокислот, які далі входять у процес катаболізму. Амінокислоти, які при катаболізмі перетворюються на піруват або метаболіти цитратного циклу, можуть розглядатися як потенційні попередники глюкози та глікогену і звуться глікогенними. Наприклад, окса-лоацетат, що утворюється з аспарагінової кислоти, є проміжним продуктом як цитратногр циклу, так і глюконеогенезу.
З усіх амінокислот, що у печінку, приблизно 30% посідає частку аланина. Це пояснюється тим, що при розщепленні м'язових білків утворюються амінокислоти, багато з яких перетворюються відразу на піруват або спочатку на оксалоацетат, а потім на піруват. Останній перетворюється на аланін, набуваючи аміногрупи від інших амінокислот. Аланін з м'язів переноситься кров'ю в печінку, де знову перетворюється на піруват, який частково окислюється і частково включається в глюкозонеогенез. Отже, існує така послідовність подій ( глюкозо-аланіновий цикл): глюкоза в м'язах → піруват у м'язах → аланін у м'язах → аланін у печінці → глюкоза в печінці → глюкоза в м'язах. Весь цикл не призводить до збільшення кількості глюкози у м'язах, але він вирішує проблеми транспорту амінного азоту з м'язів у печінку та запобігає лактоацидозу.
20. Регуляція гліколізу
Розрізняють місцеву та загальну регуляцію.
Місцева регуляція здійснюється шляхом зміни активності ферментів під впливом різних метаболітів усередині клітини.
Регуляція гліколізу загалом, одночасно всього організму, відбувається під впливом гормонів, які, впливаючи через молекули вторинних посередників, змінюють внутрішньоклітинний метаболізм.
Важливе значення стимуляції гліколізу належить інсуліну. Глюкагон та адреналін є найбільш значущими гормональними інгібіторами гліколізу.
Інсулін стимулює гліколіз через:
активацію гексокіназної реакції;
стимуляцію фосфофруктокінази;
стимуляцію піруваткінази.
Також на гліколіз впливають інші гормони. Наприклад, соматотропін пригнічує ферменти гліколізу, а тиреоїдні гормони є стимуляторами.
Регулювання гліколізу здійснюється через декілька ключових етапів. Реакції, що каталізуються гексокіназою (1), фосфофруктокіназою (3) і піруваткіназою (10) відрізняються суттєвим зменшенням вільної енергії та є практично незворотними, що дозволяє їм бути ефективними точками регуляції гліколізу.
Регулювання глюконеогенезу.Зменшення кількості вуглеводів у клітинах або зниження цукру в крові є основним стимулом збільшення швидкості глюконеогенезу. Крім того, зменшення кількості вуглеводів може стати причиною зміни напрямку гліколітичних або фосфоглюконатних реакцій, що сприяє перетворенню дезамінованих амінокислот на вуглеводи, поряд з гліцеролом. Такий гормон, як кортизол, відіграє важливу роль у регуляції процесів глюконеогенезу.
У клітинах глюкоза може перетворюватися на жирні кислоти, амінокислоти, глікоген та окислюватись у різних катаболічних шляхах.
Окислення глюкози називають гліколізом. Глюкоза може окислюватися до лактату та до пірувату. В аеробних умовах головним продуктом є піруват, такий шлях називається аеробним гліколізом. За нестачі кисню переважає продукт - лактат. Цей шлях окислення називається анаеробним гліколізом.
Процес аеробного розпаду глюкози можна поділити на три частини: специфічні для глюкоза перетворення, що завершуються утворенням пірувату (аеробний гліколіз); загальний шлях катаболізму (окислювальне декарбоксилювання та ЦЛК); дихальний ланцюг.
В результаті цих процесів глюкоза розпадається до CO 2 і H 2 O, а енергія, що звільняється, використовується для синтезу АТФ.
Ферментативні реакції.
Розпад глюкози до пірувату також можна поділити на два етапи. Перший етап (глюкоза гліцеральдегідфосфат) потребує енергії у формі АТФ (2 АТФ).
Е 1 - гексокіназаабо глюкокіназа
Е 2 - глюкозофосфатизомераза
Е 3 - фосфофруктокіназа
Е 4 - фруктозодифосфатальдолаза
Е 5 - тріозфосфатизомераза
Другий етап (гліцеральдегід піруват) протікає з виходом енергії у вигляді АТФ та НАДН (4 АТФ та 2 НАДН).
Е 6 - гліцеральдегід-3-фофатдегідрогеназу
Е 7 - фосфогліцераткіназа
Е 8 - фосфогліцератфосфомутаза
Е 9 - енолгідратаза
Е 10 - Прируваткіназа
Особливості ферментів гліколізу.
На шляху гліколізу три реакції є незворотними (реакція 1 - глюкокіназна,реакція 3 - фофофруктокіназна,реакція 10 - піруваткиназна). Вони каталізуються регуляторними ферментами та визначають швидкість всього процесу гліколізу. Крім того, саме ці реакції відрізняються від реакцій зворотного шляху - синтезу глюкози ( глюконеогенезу).
Гексокіназа та глюкокіназа
Глюкокінна реакція - перша АТФ-залежна реакція гліколізу. Вона каталізується тканинно-специфічними ферментами - гексокіназами.У людини відомо 4 ізомери гексокіназ (типи I - IV). Ізофермент IV типу – глюкокіназа. Глюкокіназ знаходиться тільки в печінці і має високе значення К м до глюкози. Це призводить до того, що фермент насичується субстратом лише за дуже високих концентраціях глюкози. Гексокіназа каталізує фосфорилювання глюкози за будь-яких (у тому числі низьких) концентрацій глюкози та інгібується продуктом глюкозо-6-фосфатом. Глюкокіназа не пригнічується глюкозо-6-фосфатом. При збільшенні концентрації глюкози після їди збільшується швидкість глюкокіназної реакції. Глюкозо-6-фосфат не проходить через клітинні мембрани та затримується у клітині, тому більше глюкози затримується у печінці. Таким чином, глюкокіназа є буфером глюкози у крові. У водночас, у тканинах, енергетичний обмін яких залежить від глюкози, локалізовано ізофермент із низьким значенням К м.
Глюкозофосфатизомераза
Фермент має майже рівне значення К м для глюкозо-6-фосфату та фруктозо-6-фосфату. Цей фермент інакше називають гексозофосфатизомераза.
Фосфофруктокіназа
Цей фермент каталізує лише пряму реакцію, тобто. ця реакція гліколізу є незворотною та визначає швидкість всього процесу.
Фруктозодифосфатальдолаза каталізує реакції гліколізу та глюконеогенезу.
Тріофосфатізомераза каталізує рівноважну реакцію, і рівновага зміщується у бік гліколізу або глюконеогенезу за принципом дії мас.
Гліцеральдегід-3-фосфатдегідрогеназа каталізує реакції гліколізу та глюконеогенезу.
Фосфогліцераткіназа каталізує оборотну реакцію (гліколізу та глюконеогенезу). Ця реакція має значення в еритроцитах, т.к. 1,3-дифосфогліцерат, що утворюється під дією ферменту дифосфогліцератмутазиперетворюється на 2,3-дифосфогліцерат (ДФГ) - регулятор спорідненості Hb до кисню.
Фосфогліцератфосфомутаза і енолгідратаза каталізують перетворення щодо низькоенергетичного зв'язку в 3-фосфогліцераті на високоенергетичну форму, а потім в АТФ.
Піруваткиназа - регуляторний фермент, який каталізує незворотну реакцію, в якій високоенергетичний фосфат фосфоенолпірувату перетворюється на АТФ.
Піруват далі окислюється в мітохондріях. Розпад глюкози до пірувату протікає в цитоплазмі, тому існує спеціальний переносник пірувату в мітохондрії за механізмом симпорту з Н+. НАДН, що утворюється, також повинен бути транспортований в мітоходрії для окислення в ланцюгу переносу електронів.
ГЛІКОЛІЗ(Греч, glykys солодкий + lysis руйнування, розпад) - складний ферментативний процес перетворення глюкози, що протікає в тканинах тварин і людини без споживання кисню і призводить до утворення молочної кислоти та АТФ.
C 6 H 12 O 6 + 2АДФ + 2Ф неорг. -> 2CH 3 CHOHCOOH + 2АТФ + 2H 2 O.
Саме завдяки Р. організм людини та тварин може здійснювати ряд фізіол, функцій в умовах недостатності кисню.
У тих випадках, коли Р. протікає на повітрі або в атмосфері кисню, говорять про аеробне Р. В анаеробних умовах Р.- єдиний процес у тваринному організмі, що постачає енергію. В аеробних умовах Р. є першою стадією окислювального перетворення глюкози та інших вуглеводів до кінцевих продуктів цього процесу – вуглекислоти та води. Процесами, аналогічними Р., у рослин та мікроорганізмів є різні види бродіння (див.). Вперше термін «гліколіз» було запропоновано Лепіном (Lepine) у 1890 р.
Послідовність реакцій у процесі Р., як і їх проміжні продукти, добре вивчені. Реакції Р. каталізуються одинадцятьма ферментами, більшість з яких виділені в гомогенному, кристалічному або високо очищеному вигляді та властивості яких ретельно вивчені.
Найбільш інтенсивний Р. у скелетних м'язах, у печінці, серці, мозку та інших органах. У клітині Р. протікає у гіалоплазмі.
Першою ферментативною реакцією (див. схему), що відкриває ланцюг реакцій Р., є реакція взаємодії D-глюкози з АТФ (2), що призводить до утворення глюкозо-6-фосфату і забезпечує можливість подальшого перетворення глюкози в процесі Р. Реакція каталізується гексокіназою .). Ця реакція супроводжується виділенням значної кількості енергії і тому практично необоротна. У скелетних м'язах та печінці глюкозо-6-фосфат у великих кількостях утворюється також при катаболізмі глікогену, тобто при глікогенолізі.
Другою реакцією Р. (схема, реакція 2) є ізомеризація глюкозо-6-фосфату у фруктозо-6-фосфат, що каталізується глюкозофосфатизомеразою, яка не потребує присутності будь-яких кофакторів. Утворююча суміш двох гексозомонофосфатів, що складається приблизно на 80% з глюкозо-6-фос-фату і на 20% з фруктозо-6-фосфату з домішкою деякої кількості інших фосфомоноэфиров, носить назву ефіру Ембдена. Така сама суміш, але що складається з глюкозо-6-фосфату майже наполовину, називається ефіром Робісона.
Фруктозо-6-фосфат, далі на фосфофруктокіназної реакції (схема, реакція 3) за рахунок АТФ фосфорилюється у фруктозо-1,6-дифосфат. Фруктозодифосфат є специфічним субстратом саме для Р., тоді як попередні реакції характерні не тільки для Р., а й для окислювального розпаду вуглеводів. Фосфофруктокіназа - регуляторний фермент, що має на молекулі 7, а за даними деяких авторів, 12 центрів зв'язування субстратів, кофакторів та інгібіторів. Фермент активується іонами двовалентних металів, неорганічним фосфатом, АДФ, АМФ, циклічним 3",5"-АМФ. Активність ферменту також підвищується у присутності фруктозо-6-фосфату та фруктозо-1,6-дифосфату. Інгібують фермент АТФ та цитрат.
Реакція, що каталізується фосфофруктокіназою, є повільно поточною реакцією Р., що визначає швидкість всього процесу. Головними факторами у клітині, що контролюють фосфофруктокіназу, є відносні концентрації АТФ та АДФ. Коли величина відношення АТФ/АДФ + Ф неорг. значна, що досягається в процесі окисного фосфорилювання (див.), відбувається пригнічення фосфофруктокінази, та Г. сповільнюється. При зниженні величини відношення АТФ/АДФ + Ф неорг. інтенсивність Р. підвищується. У непрацюючому м'язі активність фосфофруктокінази низька, що пояснюється високою концентрацією АТФ (див. Аденозинтрифосфорна кислота). У процесі роботи, коли відбувається інтенсивне споживання АТФ, активність фосфофруктокінази збільшується, що призводить до інтенсифікації Р., отже, і до посиленого утворення АТФ. При діабеті, голодуванні та інших умовах, що викликають перемикання енергетичного обміну використання жирів, вміст цитрату у клітині може зрости у кілька разів. Величина гальмування фосфофруктокінази цитратом досягає у своїй 70-80%.
Наступний етап Р. каталізує фруктозодифосфатальдолазу (схема, реакція 4). Фруктозо-1,6-дифосфат розщеплюється на дві фосфотріози: діоксиацетонфосфат та гліцеральдегід-3-фосфат. Під впливом тріозофосфатізомерази (схема, реакція 5) відбувається взаємоперетворення, фосфотріоз. Рівновагу цієї реакції зрушено у бік утворення діоксиацетонфосфату: на 96% діоксиацетонфосфату припадає всього 4% гліцеральдегід-3-фосфату, але саме він і бере участь у подальших перетвореннях у процесі Г. Завдяки високій активності тріозофосфатизомерази переважне утворення діокси. Утворенням гліцеральдегід-3-фосфату (3-фосфогліцеринового альдегіду) закінчується перша стадія Г.
Друга стадія Р. є загальним шляхом перетворення всіх вуглеводів і розглядається як найбільш складна та важлива частина процесу, що веде до утворення АТФ. Центральною реакцією Р. є реакція гліколітичної оксидоредукції, пов'язаної з фосфорилюванням, - реакція окислення 3-фосфогліцеринового альдегіду (схема, реакція 6), що каталізується гліцеральдегідфосфатдегідрогеназою. Цей фермент складається з чотирьох ідентичних субодиниць, кожна з яких є поліпептидним ланцюгом з 330 амінокислотними залишками. Кожна субодиниця несе одну молекулу НАД+ та 4 вільні SH-групи. В ході реакції, яка йде в присутності неорганічного фосфату, НАД+ виступає як акцептор водню, що відщеплюється від гліцеральдегід-3-фосфату. При відновленні НАД+ відбувається зв'язування гліцеральдегід-3-фос-фату з молекулою ферменту за рахунок SH-груп останнього. Зв'язок, що утворився, багата енергією, неміцна і розщеплюється під впливом неорганічного фосфату, при цьому утворюється 1,3-дисфосфогліцериновая к-та (1,3-дифосфогліцерат). Наступна реакція (схема, реакція 7) призводить до передачі багатого енергією фосфатного залишку на молекулу АДФ з утворенням АТФ і 3-фосфогліцеринової кислоти (3-фосфогліцерат). Для реакції, що каталізується фосфогліцераткіназою, необхідні іони двовалентних металів: Mg 2+ , Mn 2+ або Ca 2+ . Далі (схема, реакція 8) 3-фосфогліцеринова до-та перетворюється на 2-фосфогліцеринову до-ту (2-фосфогліцерат). Реакцію каталізує фосфогліцерат-фосфомутазу в присутності двох кофакторів: іона Mg 2+ та 2,3-дифосфогліцеринової кислоти. Наступний етап Г.- освіта фосфоенолпірувату, багатого на енергію попередника АТФ (схема, реакція 9). Перетворення 2-фосфогліцеринової к-ти (2-фосфогліцерату) у фосфоенолпіруват здійснюється в результаті реакції дегідратації, що каталізується фосфопіруват-гідратазою. Фермент, що каталізує цю реакцію, потребує Mg 2+ , Mn 2+ , Zn 2+ або Cd 2+ , антагоністами яких є іони Ca 2+ або Sr 2+ . Реакцію між фосфоенолпіруватом та АДФ (схема, реакція 10) з утворенням піровиноградної к-ти (пірувата) і АТФ каталізує піруваткіназа, що вимагає для прояву своєї активності іонів Mg 2+ або Mn 2+ і K + ; Ca 2+ постає як конкурентний антагоніст цих іонів. Для максимальної активності піруваткіназу потребує також присутності одновалентних катіонів K + , Rb + або Cs + , антагоністами яких є катіони Na + і Li + . Оборотне відновлення пірувату в молочну до-ту (лактат) за рахунок відновленого НАД + (НАДН) є кінцевим етапом Г. (Схема, реакція 11). Реакцію каталізує лактатдегідрогеназу (див.).
Завдяки трьом незворотним реакціям - гексокіназної, фосфофруктокіназної та піруваткіназної Г. сам по собі є незворотним процесом (його рівновага зрушена у бік утворення молочної к-ти). На І стадії Р. витрачаються дві молекули АТФ, на ІІ стадії утворюються чотири молекули АТФ. Т. о., енергетична ефективність Р. (всього дві молекули АТФ однією молекулу глюкози) порівняно низька. Проте роль Р. велика, тому що тільки завдяки йому організм може здійснювати ряд фізіол, функцій в умовах недостатнього постачання тканин та органів киснем. Такі умови створюються, напр., в скелетному м'язі, що енергійно працює. Присутність кисню гальмує Р. (явище, зване ефектом Пастера – див. Пастера ефект). У серцевому м'язі у процесах утворення енергії гліколітичний шлях розпаду вуглеводів займає невелике місце. Активність ферментів Р. у серці значно нижча, ніж у скелетних м'язах. Реальна швидкість Р. змінюється залежно від постачання серцевого м'яза киснем та інтенсивності в ньому окислювальних процесів. Але навіть за найбільш оптимальних умов постачання киснем у м'язі серця завжди йде Г. Субстрати гліколітичних реакцій (фосфориловані цукру, піруват, молочна к-та) використовуються серцевим м'язом у процесах пластичного обміну речовин і в циклі Трикарбонових к-т (див. Трикарбонових кислот цикл ) як субстрати окислення. Велику роль Г. набуває серця в умовах дефіциту кисню. Бурхливий аеробний Р. відбувається у пухлинах, де він є основним джерелом енергії. Пухлинні тканини характеризуються відсутністю ефекту Пастера. Вони регулююча роль фосфофруктокиназы втрачається.
Нормальний перебіг Г. можливий тільки в тому випадку, якщо в тканині присутні АДФ, субстрати для фосфогліцераткіназної та піруваткіназної реакцій, а також НАД і неорганічний фосфат, необхідні для реакції гліколітичної оксидоредукції (пригнічення гліколітичної оксидоредукції в серцевому м'язі, обумовлене умовах експериментального міокардиту). Основною, що лімітує швидкість Р. реакцією є реакція, що каталізується фосфофруктокіназою (див. схему, реакція 3). Другим етапом, що лімітує швидкість та регулює Г., після фосфофруктокіназної реакції є гексокіназна реакція (див. схему, реакція 1). Широкий ізоферментний спектр цього ферменту обумовлює можливість тонкої регуляції Р. на початковому, пусковому етапі. Динамічний характер зв'язку гексокінази з мітохондріями та мікросомами, а також зміни властивостей цього ферменту при взаємодії із субклітинними структурами роблять механізм регуляції Р. дуже чутливим.
Відсутність регулюючої ролі фосфофруктокінази і вкрай висока активність гексокінази перетворюють злоякісну пухлину на потужний насос, що безперервно витягує глюкозу з організму. При цьому інтенсивність Г. така, що перепад між концентрацією глюкози в артеріальній крові та тканині пухлини досягає 60-80 мг% (артеріальна кров) проти нуля (пухлинна тканина).
У нормі контроль Р. здійснюється також лактатдегідрогеназою (ЛДГ) та її ізоферментами (див. Лактатдегідрогеназа), які характеризуються специфічною локалізацією в органах та тканинах. У тканинах з аеробним метаболізмом (тканини серця, нирок, еритроцити) переважають ЛДГ-1 та ЛДГ-2. Ці ізоферменти інгібуються навіть невеликими концентраціями пірувату, що перешкоджає утворенню молочної к-ти та сприяє більш повному окисленню пірувату в циклі Трикарбонових к-т. У тканинах людини, що значною мірою залежать від енергії, що утворюється в процесі Р. (скелетні м'язи), головними ізоферментами ЛДГ є ЛДГ-4 і ЛДГ-5. Активність ЛДГ-5 максимальна при концентраціях пірувату, які інгібують ЛДГ-1. Переважна більшість ізоферментів ЛДГ-4 і ЛДГ-5 обумовлює інтенсивний анаеробний Р. зі швидким перетворенням пірувату на молочну до-ту. Помітне збільшення відносного вмісту ЛДГ-5 відзначалося при адаптації організмів і клітин у культурах до гіпоксії. У багатьох тканинах людини (тканини селезінки, підшлункової та щитовидної залоз, надниркових залоз, лімф, вузлів) переважає ізофермент ЛДГ-3. У тканинах ембріона та плоду людини присутні всі 5 ізоферментів лактатдегідрогенази, серед яких переважає ЛДГ-3. Незабаром після народження у дитини картина розподілу ізоферментів в органах та тканинах стає такою самою, як і у дорослої людини. Зміна ізоферментного спектру в ембріогенезі особливо виражена у скелетних м'язах. При різних міопатіях (див.) спостерігається аномальний розподіл ізоферментів ЛДГ: збільшення одних та зменшення або навіть повне зникнення інших. При прогресуючій м'язовій дистрофії (хвороба Дюшенна) переважають ізоферменти ЛДГ-1, ЛДГ-2 та ЛДГ-3. При інших формах м'язової дистрофії (міотонічна дистрофія, дерматоміозит, хвороба Вердніга - Гоффманна) характерне зменшення або навіть відсутність ЛДГ-5 у скелетних м'язах, що корелює зі зниженим утворенням молочної к-ти у хворих на ці форми міопатій після фіз. роботи. При ряді патол, станів завдяки збільшенню проникності клітинних мембран ізоферменти лактатдегідрогенази у надлишковій кількості надходять у кров. Активність лактатдегідрогенази та характер розподілу її ізоферментів у сироватці крові специфічно змінюються при інфаркті міокарда (див.), захворюваннях печінки та жовчовивідних шляхів, ревматизмі (див.). У клініці для диференціальної діагностики цих захворювань застосовують прості методи визначення відносного розподілу ізоферментів лактатдегідрогенази в сироватці крові, що ґрунтуються на їхній різній електрофоретичній рухливості.
В організмі людини та тварин існують ферментативні механізми, що забезпечують протікання Р. у зворотному напрямку, тобто синтез глюкози, а також глікогену з молочної кислоти. Цей процес зветься глюконеогенезу; він інтенсивно протікає в печінці, куди у великих кількостях струмом крові доставляється молочна кислота. Енергія для здійснення цього процесу утворюється також у печінці в результаті повного окислення деякої частини (бл. 15%) молочної кислоти. Попередниками глюкози в глюконеогенезі можуть бути піруват або будь-яка сполука, що перетворюється в процесі катаболізму на піруват або один із проміжних продуктів циклу Трикарбонових к-т, а також так зв. глікогенні амінокислоти.
Більшість стадій глюконеогенезу є зверненням реакцій Г. Три реакції Г.- гексокіназна, фосфофруктокіназна і піруваткиназна - незворотні, тому глюконеогенез йде в обхід цих реакцій.
Першу реакцію глюконеогенезу - перетворення молочної к-ти на піровиноградну - каталізує лактатдегідрогеназу. Синтез фосфоенолпірувату з пірувату здійснюється у кілька етапів. Перший етап локалізується у мітохондріях.
Піруват під впливом піруваткарбоксилази (КФ 6.4.1.1), активної тільки в присутності ацетилкоферменту А, карбоксилюється за участю CO 2 з утворенням оксалоацетату. У реакції бере участь АТФ, тому продуктами реакції поряд з оксалоацетатом є АДФ та ортофосфат:
Оксалоацетат в результаті декарбоксилювання та фосфорилювання під впливом фосфопіруваткарбоксилази (КФ 4.1.1.32) перетворюється на фосфоенол піруват. Донором фосфатного залишку реакції служить гуанозинтрифосфат або інозинтрифосфат:
Фосфопіруваткарбоксилаза присутня як у гіалоплазмі, так і в мітохондріях, але розподіл ферменту у людини та тварин по-різному. У морських свинок, кроликів, овець, корів та у людини фосфопіруваткарооксилаза присутня в обох фракціях. В ембріональній печінці щурів та морських свинок, не здатної до глюконеогенезу, присутній лише мітохондріальний фермент. У гіалоплазмі активність фосфопіруваткарбоксилази з'являється лише у постнатальний період; одночасно печінка стає здатною до глюконеогенезу.
Оскільки в глюконеогенезі бере участь фосфопіруваткарбоксилаза, перетворення оксалоацетату на фосфоенолпіруват відбувається саме в гіалоплазмі. Оксалоацетат, що утворився в мітохондріях, не може перейти в гіалоплазму, оскільки мембрана мітохондрій для нього непроникна. У мітохондріях оксалоацетат відновлюється в яблучну кислоту (малат), яка здатна дифундувати з мітохондрій в гіалоплаз-му, де і окислюється з утворенням оксалоацетату, який, у свою чергу, перетворюється на фосфоенол піруват.
Наступні реакції глюконеогенезу, що каталізуються ферментами Г., призводять до утворення фруктозо-1,6-дифосфату. Перетворення фруктозо-1,6-дифосфату на фруктозо-6-фосфат, а потім і глюкозо-6-фосфату на глюкозу каталізують специфічні фосфатази, що гідролітично відщеплюють неорганічний фосфат.
При глюконеогенезі фруктозо-1,6-дифосфатаза (гексозодифосфатаза; КФ 3.1.3.11) каталізує ключову реакцію D-фруктозо-1,6-дифосфат + H 2 O -> D-фруктозо-б-фосфат + ортофосфат) та -роє виявляє на неї АТФ та АМФ, протилежно їх дії на фосфофруктокіназу (див. вище): гексозодифосфатаза активується під впливом АТФ та інгібується АМФ. Коли величина відношення АТФ/АДФ низька, у клітині відбувається розщеплення глюкози, коли ця величина висока - розщеплення глюкози припиняється. В аеробних умовах значно ефективніше, ніж в анаеробних, з клітини видаляється неорганічний фосфат й АДФ і накопичується АТФ, що призводить до придушення Г. та стимуляції глюконеогенезу. Піруваткарбоксилаза також чутлива до величини відношення АТФ/АДФ, оскільки інгібується АДФ. Ацетил-КоА активує піруваткарбоксилазу.
У регуляції Г. та глюконеогенезу велику роль відіграє інсулін (див.). При недостатності його відбувається підвищення концентрації глюкози в крові (гіперглікемія), надмірне виведення глюкози із сечею (глюкозурія) та зменшення вмісту глікогену в печінці. При цьому м'язи втрачають здатність використовувати у процесі Г. глюкозу крові. У печінці при загальному зниженні інтенсивності біосинтетичних процесів (біосинтезу білків, біосинтезу жирних к-т із глюкози) спостерігається посилений синтез ферментів глюконеогенезу. При введенні інсуліну хворим на діабет усі перелічені метаболічні порушення зникають: нормалізується проникність для глюкози мембран м'язових клітин, відновлюється співвідношення між Г. та глюконеогенезом. Інсулін контролює ці процеси генетично як регулятор синтезу ферментів. Він є індуктором утворення ключових ферментів Г.: гексокінази, фосфофруктокінази та піруваткінази. Одночасно інсулін діє як репресор синтезу ферментів глюконеогенезу.
Клин, ознаки переважання Р. над аеробною фазою розпаду вуглеводів спостерігаються найчастіше при гіпоксичних станах, зумовлених різними порушеннями кровообігу або дихання, висотною хворобою, анемією, зниженням активності системи тканинних окисних ферментів при деяких інфекціях та інтоксикаціях, гіпо- та авітамінозами, гіпоксії при надмірній м'язовій роботі. При посиленні Г. відбувається накопичення пірувату та лактату з відповідним закисленням тканин, зміною кислотно-лужної рівноваги, зменшенням лужних резервів. У хворих на цукровий діабет активація процесів Г. та недостатній ресинтез лактату в глікоген печінки також нерідко призводять до збільшення вмісту в крові лактату та пірувату; у цих випадках ацидоз може досягати високого ступеня з розвитком діабетичної молочнокислої коми. Гальмування ресинтезу глікогену з лактату та пірувату, що утворилися в результаті Г., спостерігається при ураженнях паренхіми печінки (пізні стадії гепатиту, цироз печінки тощо), тому збільшення вмісту в сироватці крові лактату та пірувату може бути показником порушення функції печінки.
Висока інтенсивність Р. в пухлинних тканинах використовується для визначення чутливості пухлин до деяких протипухлинних препаратів: пригнічення Г. у зрізах пухлини під впливом досліджуваного хіміопрепарату свідчить про чутливість до нього даної пухлини.
Бібліографія:Деглі С. та Нікольсон Д. Є. Метаболічні шляхи, пров. з англ., М., 1973, бібліогр.; Л е н і н д-жер А. Біохімія, пров. з англ., М., 1976; Проблеми медичної хімії, за ред. Ст Шапота та Е. Р. Ларського, М., 1973, бібліогр.; ВілкінсонДж. Ізофер-менти, пров. з англ., М., 1968.
Г. А. Соловйова, Г. К. Алексєєв.
Перший етап гліколізу – підготовчий, тут відбувається витрата енергії АТФ, активація глюкози та утворення з неї тріозофосфатів.
Перша реакціягліколізу зводиться до перетворення глюкози на реакційно-здатну сполуку за рахунок фосфорилювання 6-го, не включеного в кільце, атома вуглецю. Ця реакція є першою в будь-якому перетворенні глюкози, що каталізується гексокіназою.
Друга реакціянеобхідна для виведення ще одного атома вуглецю з кільця для подальшого його фосфорилювання (фермент ізомераза). В результаті утворюється фруктозо-6-фосфат.
Третя реакція- фермент фосфофруктокіназафосфорилює фруктозо-6-фосфат із утворенням майже симетричної молекули фруктозо-1,6-дифосфату. Ця реакція є головною у регуляції швидкості гліколізу.
У четвертої реакціїфруктозо-1,6-дифосфат розрізається навпіл фруктозо-1,6-дифосфат-альдолазоюз утворенням двох фосфорильованих тріоз-ізомерів – альдози гліцеральдегіду(ГАФ) та кетози діоксіацетону(ДАФ).
П'ята реакціяпідготовчого етапу – перехід гліцеральдегідфосфату та діоксиацетонфосфату один у одного за участю тріозофосфатизомерази. Рівновага реакції зрушено на користь діоксиацетонфосфату, його частка становить 97%, частка гліцеральдегідфосфату – 3%. Ця реакція, за її простоти, визначає подальшу долю глюкози:
- при нестачі енергії в клітині та активації окислення глюкози діоксиацетонфосфат перетворюється на гліцеральдегідфосфат, який далі окислюється на другому етапі гліколізу,
- при достатній кількості АТФ, навпаки, гліцеральдегідфосфат ізомеризується в діоксиацетонфосфат і останній відправляється на синтез жирів.
· Другий етап гліколізу
·
Другий етап гліколізу - це про звільнення енергії, що міститься в гліцеральдегідфосфаті, та запасання її у формі АТФ.
· Шоста реакціягліколізу (фермент гліцеральдегідфосфат-дегідрогеназу) – окислення гліцеральдегідфосфату та приєднання до нього фосфорної кислоти призводить до утворення макроергічної сполуки 1,3-дифосфогліцеринової кислоти та НАДН.
· В сьомий реакції(фермент фосфогліцераткіназа) енергія фосфоефірного зв'язку, укладена в 1,3-дифосфогліцерат витрачається на утворення АТФ. Реакція отримала додаткову назву - , Що уточнює джерело енергії для отримання макроергічного зв'язку в АТФ (від субстрату реакції) на відміну від окисного фосфорилювання (від електрохімічного градієнта іонів водню на мембрані мітохондрій).
· Восьма реакція– синтезований у попередній реакції 3-фосфогліцерат під впливом фосфогліцератмутазиізомеризується в 2-фосфогліцерат.
· Дев'ята реакція- фермент енолазавідриває молекулу води від 2-фосфогліцеринової кислоти і призводить до утворення макроергічного фосфоефірного зв'язку у складі фосфоенолпірувату.
· Десята реакціягліколізу – ще одна реакція субстратного фосфорилювання– полягає у перенесенні піруваткиназоюмакроергічного фосфату з фосфоенолпірувату на АДФ та утворенні піровиноградної кислоти
· Остання реакція безкисневого окислення глюкози, одинадцята- Утворення молочної кислоти з пірувату під дією лактатдегідрогенази. Важливо те, що ця реакція здійснюється тільки в анаеробних умовах. Ця реакція необхідна клітині, оскільки НАДН, що утворюється в 6-й реакції, відсутність кисню не може окислюватися в мітохондріях.
· У плода та дітей перших місяців життя переважає анаеробний розпад глюкози, у зв'язку з чим рівень лактату у них вищий у порівнянні з дорослими.
· За наявності кисню піровиноградна кислота перетворюється на мітохондрію і перетворюється на ацетил-S-КоА.
1.7 Реакції гліколізу
А Вступ
Гліколіз є метаболічним шляхом окислення глюкози. Він протікає в цитозолі клітини за одним із двох сценаріїв:
1. Аеробний гліколізвідбувається у присутності кисню та включає 10 реакцій.
Продукти - 2 молекули пірувату, 4 АТФ та 2 NADH. Витрати – 2 молекули АТФ.
2. Анаеробний гліколізпротікає без кисню і крім 10 основних реакцій включає ще одну - відновлення пірувату в лактат (молочну кислоту). Сенс цієї реакції буде розглянуто нижче. Загальна кількість реакцій – 11.
Продукти – 2 молекули лактату, 4 АТФ. Витрати – 2 молекули АТФ.
З усіх реакцій гліколізу термодинамічно незворотними є 1-а, 3-
я та 10-та. Всі інші реакції оборотні.
Б Рівняння реакцій
1. Глюкоза+АТФ Глюкозо-6-фосфат+АДФ+H+
2. Глюкозо-6-фосфат Фруктозо-6-фосфат
3. Фруктозо-6-фосфатФруктозо-1,6-бісфосфат
4. Фруктозо-1,6-бісфосфатДигідроксіацетонфосфат + Гліцеральдегід-3-фосфат
5. ДигідроксіацетонфосфатГліцеральдегід-3-фосфат
молекули глюкози. Цю реакцію каталізує фермент гексокіназу. Крім глюкози гексокіназу фосфорилює та інші моносахариди: маннозу, фруктозу. У печінці присутній ізофермент глюкокіназу, який каталізує ту ж реакцію, проте має більш високу константу Міхаеліса. Це означає, що його спорідненість до глюкози нижча, ніж у гексокінази. Кофактором реакції служать іони магнію Mg2+ . Вони нейтралізують негативний заряд двох залишків фосфорної кислоти молекулі АТФ.
Біохімічний сенс цієї реакції полягає в тому, щоб «замкнути» глюкозу в клітині шляхом перенесення на неї негативно зарядженого залишку фосфорної кислоти. Таким чином, значно знижується зворотна дифузія глюкози з клітини до зовнішнього середовища, оскільки негативно заряджені молекули глюкози електростатично відштовхуються негативно зарядженими фосфоліпідами мембран.
Г Реакція 2
В ході другої реакції альдозу - глюкозо-6-фосфат - ізомеризується в кетозу
- фруктозу-6-фосфат.Каталізує цю реакцію фермент фосфоглюкоізомераза.
Д Реакція 3
Реакції гліколізу |
||
Субстрат: фруктозо-6-фосфат |
Продукт: фруктозо-1,6-бісфосфат |
|
Фермент: фосфофруктокіназа |
Кофактор: Mg 2+ |
|
Алостерично активується: |
Алостерично інгібується: |
|
АМФ, фруктозо-2,6-бісфосфат |
АТФ, цитрат |
|
Гормональне регулюванняпов'язана з алостеричною і здійснюється через бі- |
||
функціональний фермент(БІФ) та фруктозу-2,6-бісфосфат (його продукт) 1 . |
||
Ключові гормони: інсулін, глюкагон, адреналін. |
||
Фермент фосфофруктокіназафосфорилює фруктозу-6-фосфат до фруктози-1,6-бісфосфату (вживання приставки біс- в даному випадку говорить про те, що залишки фосфорної кислоти пов'язані з різними атомами вуглецю в молекулі фруктози; вживання приставки ди-, що означає, що фосфатні групи пов'язані з одним атомом вуглецю, у разі помилково ).
Фосфофруктоізомераза - ключовий фермент у регуляції гліколізу, оскільки він каталізує одну з лімітуючих реакцій гліколізу.
Е Реакція 4
1 Механізм регуляції фосфофруктокінази за допомогою БІФ тафруктози-2,6-бісфосфату докладно розглядається у розділі 2.9.
Альдолаза каталізує четверту реакцію - розщеплення фрутози-1,6-бісфосфату до двох тріозів: гліцеральдегід-3-фосфату та дигідроксиацетонфосфату. Альдольне розщеплення глюкози-6-фосфату призвело до утворення продуктів з різним числом атомів. У цьому випадку число атомів в обох продуктів дорівнює трьом. Це проясняє «сенс» другої реакції гліколізу (ізомеризація глюкози у фруктозу).
Ж Реакція 5
Один із продуктів четвертої реакції гліколізу – гліцеральдегід-3-фосфат
- бере участь у подальших реакціях. Інший продукт - дигідроксиацетонфосфат - в ході п'ятої реакції ізомеризується вгліцеральдегід-3-фосфат за допомогою ферменту тріозофосфатизомерази. Цей фермент є «каталітично ідеальним»
- продукт формується відразу ж, як субстрат контактує з ферментом.
З Реакція 6
Шоста реакція гліколізу - це окислення та фосфорилювання гліцераль-
дегід-3-фосфату, які каталізує гліцеральдегід-3-фосфатдегідрогеназу. У