Энергетический эффект гликолиза гликогенолиза

Связь между гормонами, влияющими на обмен гликогена, и реакциями фосфорилирования, определяющими активности гликоген-синтазы и гликогенфосфорилазы.

Последовательность реакций следующая:

1) адреналин связывается с плазматической мембраной мышечной клетки и стимулирует аденилатциклазу;

2) аденилатциклаза катализирует образование циклического AMP из АТР;

3) повышенное внутриклеточное содержание циклического AMP активирует протеинкиназу. В отсутствие циклического AMP эта киназа неактивна, связывание циклического AMP приводит к ее аллостерической стимуляции;

4) зависимая от циклического AMP протеинкиназа фосфорилирует киназу фосфорилазы и гликогенсинтазу. Фосфорилирование обоих ферментов лежит в основе координированной регуляции синтеза и расщепления гликогена. Оно приводит к «включению» фосфорилазы (при посредстве киназы фосфорилазы) и к одновременному «выключению» гликогенсинтазы (прямым путем).

Изменения ферментативной активности, вызываемые фосфорилированием, могут быть обращены путем гидролитического удаления фосфорильной группы.

Нап, превращение фосфорилазы а в фосфорилазу b катализируется фосфатазой фосфорилазы:

Регуляция: -сочетание Са2+ и Mg-ATP ингибирует фосфатазу фосфорилазы, но активирует киназу фосфорилазы; -фосфатаза гликоген-синтазы в мышцах и игибируется гликогеном. Поэтому при высоком содержании гликогена мышечная гликоген-синтаза будет оставаться в фосфорилированной в-форме; -Фосфодиэфирная связь в циклическом AMP гидролизуется специфической фосфодиэстеразой с образованием AMP, который не активирует протеинкиназу.

Спиртовое брожение.

Спиртовое и молочнокислое брожение – основные источники обеспечения энергией некоторых микроорганизмов в анаэробных условиях.

Спиртовое брожение осуществляется так называемыми дрожжеподобными организмами, а также некоторыми плесневыми грибками. Суммарную реакцию спиртового брожения можно изобразить следующим образом:

                           Механизм процесса спиртового брожения чрезвычайно близок к гликолизу.

Расхождение начинается после этапа образования пирувата.

При гликолизе пируват при участии фермента ЛДГ и кофермента NADH восстанавливается в лактат.

При спиртовом брожении этот конечный этап заменен двумя другими ферментативными реакциями: пируватдекарбоксилазной и алкогольдегидрогеназной.

В дрожжевых клетках (спиртовое брожение) пируват вначале подвергается декарбоксилированию, в результате чего образуется ацетальдегид.

Данная необратимая реакция катализ-ся ферментом пируватдекарбоксилазой, который требует наличия ионов Mg2+ и кофермента (TРP):

Образовавшийся ацетальдегид присоединяет к себе водород, отщепляемый от NADH, восстанавливаясь при этом в этанол. Реакция катализируется ферментом алкогольдегидрогеназой:

    Т. о., конечными продуктами спиртового брожения являются

этанол и СО2, а не молочная кислота, как при гликолизе.Процесс молочнокислого брожения имеет большое сходство со спиртовым брожением. При молочнокислом брожении пировиноградная кислота не декарбоксилируется, а, как и при гликолизе в животных тканях, восстанавливается при участии ЛДГ за счет водорода NADH.

35.Окислительное декарбоксилирование пирувата. Строение пируватдегидрогеназного комплекса, регуляция активности.                                                                                                         В аэробных условиях пируват, образовавшийся при расщеплении глюкозы, не восстанавливается до лактата, а постепенно окисляется до СО2 и Н2О в аэробной стадии катаболизма, при этом первоначально происходит окислительное декарбоксилирование пирувата с образованием ацетил-CоА.