Первая подготовительная фаза. В этой фазе происходит перевод вы-сокомолекулярних биополимеров, которые поступают с пищей или находятся внутри клеток, в удобную для извлечения энергии форму - мономеры. Осуществляется этот этап в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) или внутри клеток организма с помощью гидролаз. Внутри клетки гидролиз осуществляется при участии ферментов цитоплазмы и лизосом. Так, углеводы (полисахариды, олигосахариды) распадаются до моносахаридов, триацилглицеринов - до глицерина и высших жирных кислот, белки - до аминокислот (табл. 8 и рис. 56). На этом этапе освобождается незначительное количество энергии, примерно до 1% энергии субстратов, но и она рассеивается в форме тепла. На втором этапе мономеры распадаются в клетках тканей и органов на более простые соединения, которые могут быть одинаковыми в разных мономеров. Так, при окислении моносахаридов, триацилглицеры-нов и некоторых аминокислот образуются, хотя и разными путями, жирные кислоты с длиной цепи от C2 до C6, их примерно 10 разновидностей. Например, пировиноградная, лимонная, изолимонна, а-кетоглу-тарова, янтарная, яблочная, щавелевоуксусную и др.. (См. цикл Кребса). Одним из ключевых промежуточных продуктов распада является уксусная кислота, соединенная с коферментом ацетилирования (ацетилкоензим А).

 

На втором этапе, который происходит в анаэробных условиях, освобождается около 25-30% энергии исходных веществ. Часть этой энергии аккумулируется в фосфатных связях АТФ (субстратное фосфорилирование), а часть рассеивается в виде тепла. Преобразование мономеров протекает в гиалоплазма, а конечные реакции - в митохондриях.

 

Третья фаза - окончательный распад веществ до CO2 и H2O с участием кислорода и с полным освобождением энергии. Освобожден водород в составе своих переносчиков под влиянием ферментов тканевого дыхания разделяется на H + и е-. Электрон, переходя на низшую орбиталь кислорода, активирует его и, сочетаясь с протонами, образуя воду. Свободная энергия, которая выделяется при этом, аккумулируется в молекулах АТФ, в образовании которой участвуют АДФ, фосфат и фермент АТФ-синтетаза. Около 70-80% всей энергии химических связей веществ освобождается в этой фазе. Энергия окисления субстратов сосредотачивается в фосфатных связях АТФ, часть ее выделяется в виде тепла. Все реакции этой фазы локализованы в митохондриях.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+