Дихотомчний шлях перетворення глюкози до піровиноградної кислоти. Утворення молочної кислоти. Енергетичний ефект.

Дихотомический розпад глюкози може відбуватися як в анаеробних (без присутності кисню), так і в аеробних (у присутності кисню) умовах. При розпаді глюкози в анаеробних умовах в результаті процесу молочнокислого бродіння утворюється молочна кислота. Інакше цей процес називається гліколізу.

Окремі реакції гліколізу каталізують 11 ферментів, утворюють ланцюг, в якій продукт реакції, прискорюється попереднім ферментом, є субстратом для подальшого. Гліколіз умовно можна розбити на два етапи. У першому етапі відбувається витрата енергії, другий етап, навпаки, характеризується накопиченням енергії у вигляді молекул АТФ.

Першою реакцією гліколізу є фосфорилювання глюкози з утворенням глюкозо-6-фосфату. Глюкозо-6-фосфат далі ізомеризується під фруктозо-6-фосфат, який фосфорилюється до фруктозе-1, 6-дифосфату. Наступною реакцією є ліазное розщеплення фруктозо-1, 6-дифосфату до двох тріози-3-фосфогліцерінового альдегіду і фосфодіоксіацетона. Утворенням цих тріози закінчується перший етап гліколізу:

Другий етап гліколізу відкривається реакцією окислення 3-фосфогліцерінового альдегіду, що каталізується специфічної дегідрогеназ, що містить в активному центрі вільну сульфгідрильні (HS-) групу і кофермент НАД. В результаті утворюється 1, 3-дифосфогліцеринової кислоти. Далі відбувається перенесення фосфатної групи на молекулу АДФ; таким чином відбувається запасання енергії в макроергічних зв'язках молекули АТФ. Оскільки в гліколізі утворюються 2 молекули 1, 3-дифосфогліцеринової кислоти, то і виникають 2 молекули АТФ. Ізомеризація попереднього метаболіту в 2-фосфогліцеріновую кислоту необхідна для протікання реакції дегідратації, ускоряемой відповідної ЛіАЗ, з утворенням макроергічних з'єднань - фосфоенолпіровіноградной кислоти, яка далі віддає фосфатну групу на молекулу АДФ. В результаті утворюється по 2 молекули АТФ і піровиноградної кислоти (ПВК). Заключною реакцією цього метаболічного шляху є молочна кислота, яка утворюється при відновленні піровиноградної кислоти.

Велика частина молочної кислоти, що утвориться в м'язі, вимивається в кров'яне русло. Зміни рН крові перешкоджає бікарбонатна буферна система: у спортсменів буферна ємність крові підвищена в порівнянні з нетренованим людьми, тому вони можуть переносити більш високий вміст молочної кислоти. Далі молочна кислота транспортується до печінки і нирок, де вона майже повністю переробляється в глюкозу і глікоген. Незначна частина молочної кислоти знову перетворюється в піровиноградна кислоту, яка в аеробних умовах окислюється до кінцевих продуктів обміну.