Аеробний шлях розщеплення глюкози. Цикл Кребса. Енергетичний ефект.

Аеробний розпад.

Це основний шлях для утворення енергії в клітинах організму. Він може протікати непрямим (дихотомічним) або прямим (апотомічним) шляхами.

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ 6СО₂ + 6Н₂О + Q енергія

Процес окислення ділять на III етапи. Основним етапом є третій — дві молекули ацетил — КОА окислюється в циклі Кребсу, з утворенням 24 молекул АТФ.

Аеробний обмін ПВК. В аеробних умовах піровиноградна кислота окислюється; цей процес називається окислювальним декарбоксилюванням піровиноградної кислоти. Каталізує цей процес мультиензимних комплекс, який називається піруватдегідрогеназного комплексу. До складу цього комплексу входять три ферменти і п'ять коферментів.

Перший етап аеробного перетворення ПВК полягає в її декарбоксилюванні, каталізуються піруватдекарбоксилази (E1), коферментом якої є тіамінпірофосфат. В результаті утворюється оксіетільний радикал, ковалентно зв'язаний з коферментом.

Фермент, що прискорює другий етап окислювального декарбоксилювання ПВК, - ліпоат-ацетилтрансфераза містить у своєму складі два коферменту: ліпоєвої кислоти і коензим A (KoASH). Відбувається окислення оксіетільного радикала в ацетильним, який спочатку акцептується ліпоєвої кислотою, а потім переноситься на KoASH. Результатом другого етапу є утворення ацетил-КоА і дегідроліпоевой кислоти.

Заключну стадію окислювального декарбоксилювання ПВК каталізує дигидролипоилдегидрогеназа, коферментом якої є ФАД. Кофермент відщеплює два атоми водню від дигідроліпоєвої кислоти, тим самим відтворюючи первісну структуру даного коферменту.

Ацетил-КоА являє собою з'єднання з макроергічних зв'язків, інакше його можна назвати активною формою оцтової кислоти. Звільнення коензиму А від ацетильним радикала відбувається при включенні його в амфіболіческій цикл, який називається циклом ді-і трикарбонових кислот.

Цикл ді-і трикарбонових кислот. Цей амфіболіческій цикл називають циклом Кребса в честь Г. Кребса (лауреата Нобелівської премії 1953 р.), яке визначило послідовність реакцій в цьому циклі.

В результаті функціонування циклу Кребса відбувається повний аеробний розпад ацетильним радикала до вуглекислого газу і води (схема 2). Цикл Кребса можна розглядати як шлях вуглеводного обміну, проте його роль в метаболізмі набагато ширше. По-перше, він виступає в ролі центрального метаболічного шляху вуглецю, що входить до складу всіх основних класів біологічних молекул, по-друге, спільно з процесом окисного фосфорилювання забезпечує основне джерело метаболічної енергії у формі АТФ.

Ферменти циклу ди-і трикарбонових кислот, що прискорюють єдиний багатоступінчастий процес, локалізовані у внутрішній мембрані мітохондрій.