1. Этот процесс является основным источником АТФ в клетках. При окислении одной молекулы глюкозы затрачивается 2 молекулы АТФ (в гексокиназной и фосфофруктокиназной реакциях), но генерируется 40 его молекул в реакциях 

3-фосфоглицеральдегиддегидрогеназной – 6 АТФ,

фосфоглицераткиназной– 2 АТФ,

пируваткиназной – 2 АТФ,

пируватдегидрогеназной – 6 АТФ,

изоцитратдегидрогеназной – 6 АТФ,

α-кетоглутаратдегидрогеназной – 6 АТФ,

сукцинилтиокиназной – 2 АТФ,

малатдегидрогеназной– 6 АТФ.

Итого -                                       40 молекул АТФ.

С учетом двух затраченных молекул АТФ энергетический эффект окисления одной молекулы глюкозы в реакция аэробного окисления глюкозы составляет 38 молекул АТФ. Конечными продуктами этого процесса являются углекислый газ и вода.

2. В реакциях аэробного гликолиза образуются метаболиты, необходимые для биосинтеза других веществ. Пировиноградная, щавелевоуксусная и α-кетоглутаровая кислоты участвуют в реакциях переаминирования аминокислот. 3-фосфоглицеральдегид используется для биосинтеза глицерола, а ацетил-КоА – жирных кислот, холестерола и т.д. Из пировиноградной кислоты синтезируется щавелевоуксусная кислота, необходимая для функционирования цикла Кребса.

Глюконеогенез – образование глюкозы из неуглеводных источников: некоторых аминокислот, глицерола, молочной и пировиноградной кислот. Протекает в печени и в меньшей степени – в почках и слизистой оболочке кишечника. Является в основном процессом, обратным процессу гликолиза, реакции которого катализируют в обратном направлении те же ферменты, что и ферменты гликолиза, за исключение трех ферментов. Пируваткиназная, фосфофруктокиназная и гексоконазная реакции протекают только а одном направлении. Реакцию, обратную пируваткиназной, катализируют 2 фермента: пируваткарбоксилаза и фосфоенолпируваткарбоксикиназа. Гидролиз фруктозо-1,6-бисфосфата до фруктозо-6-фосфата катализирует фруктозо-6-фосфатаза, а расщепление глюкозо-6-фосфата до глюкозы - глюкозо-6-фосфатаза. Биосинтез четырех специфических ферментов глюконеогенеза усиливают гормоны коркового слоя надпочечников – глюкокортикоиды.

1. Обратными пируваткиназной являются реакции, катализируемые

пируваткарбоксилазой (ПК-ой) и фосфоенолпируваткарбоксикиназой (ФЕПКК-ой):

                                               СООН   

                                               1

           СН₃                                      СН₂                                       CН₂             

       1                                 1                                 ||    

 СО₂ + С=О       ПК-за         С=О   ФЕПКК-за    O~O-РО₃Н₂

       1           Биотин     1            -СО₂      1             

       СООН                        СООН                      СООН

                  АТФ АДФ+            ГТФ ГДФ

                                  Н₃РО₄

 Пировиноград-              Щавелевоуксус-         Фосфоенолпи-

  ная кислота                ная кислота              ровиноградная           

                                                                                     кислота

1. Обратной фосфофрукиокиназной являются реакция, катализируемая

 фруктозо-1,6- бисфосфатазой (Ф-1,6-БФ-ой):

1. Обратная гексокиназной является реакция, катализируемая глюкозо-6-

Фосфатазой (Г-6-Ф-ой):

Биологическая роль глюконеогенеза.

Глюконеогенез из молочной кислоты усиливается при повышении в тканях ее уровня, вызванном физическими нагрузками или недостатком в организме кислорода. При этом молочная кислота вначале превращается в пировиноградную в результате реакции, катализируемой лактатдегидрогеназой. Глюконеогенез из аминокислот усиливается при хронических стрессовых ситуациях, сахарном диабете и других состояниях, приводящих к недостатку в организме углеводов. При этом некоторые аминокислоты предварительно превращаются в пировиноградную кислоту. Это приводит к усиленному образованию аммиака, обезвреживающегося в мочевину в реакциях орнитинового цикла.

Пентозный цикл

Аэробный гликолиз называют дихотомическим путем окисления углеводов, поскольку он протекает в 2 стадии: окисления глюкозы до пирувата и последнего – до углекислого газа и воды. Существует еще апотомический (прямой) путь окисления глюкозы – пентозный цикл или гексозомонофосфатный шунт. В нем окисляется около 2% глюкозы (в печени – 25%). Этот процесс условно делят на 2 части: реакции окислительной и пластической ветвей пентозного цикла.

Итог пентозного цикла.

В реакции его вступают 6 молекул глюкозо-6-фосфата. Одна из них полность расщепляется до 6 молекул углекислого газа, 12 ионов водорода, восстанавливающих 6 молекул НАДФ. Остальные молекулы глюкозо-6-фосфата окисляются до 6 молекул пентозо-3-фосфатов: рибозо-5-фосфата, рибулозо-5-фосфата и ксилулозо-3-фосфата. В результате взаимодействия 6 молекул пентозо-3-фосфатов между собой образуется 5 молекул глюкозо-6-фосфата.