Первый этап гликолиза

Первый этап гликолиза – подготовительный, здесь происходит затрата энергии АТФ, активация глюкозы и образование из нее триозофосфатов.

Первая реакция гликолиза сводится к превращению глюкозы в реакционно-способное соединение за счет фосфорилирования 6-го, не включенного в кольцо, атома углерода. Эта реакция является первой в любом превращении глюкозы, катализируется гексокиназой.

Вторая реакция необходима для выведения еще одного атома углерода из кольца для его последующего фосфорилирования (фермент глюкозофосфат-изомераза). В результате образуется фруктозо-6-фосфат.

Третья реакция – фермент фосфофруктокиназа фосфорилирует фруктозо-6-фосфат с образованием почти симметричной молекулы фруктозо-1,6-дифосфата. Эта реакция является главной в регуляции скорости гликолиза.

В четвертой реакции фруктозо-1,6-дифосфат разрезается пополам фруктозо-1,6-дифосфат- альдолазой с образованием двух фосфорилированных триоз-изомеров – альдозы глицеральдегида (ГАФ) и кетозы диоксиацетона (ДАФ).

Пятая реакция подготовительного этапа – переход глицеральдегидфосфата и диоксиацетонфосфата друг в друга при участии триозофосфатизомеразы. Эта реакция, при всей ее простоте, определяет дальнейшую судьбу глюкозы:

·при нехватке энергии в клетке и активации окисления глюкозы диоксиацетонфосфат превращается в глицеральдегидфосфат, который далее окисляется на втором этапе гликолиза,

·при достаточном количестве АТФ, наоборот, глицеральдегидфосфат изомеризуется в диоксиацетонфосфат, и последний отправляется на синтез жиров.

Второй этап гликолиза

Второй этап гликолиза – это освобождение энергии, содержащейся в глицеральдегидфосфате, и запасание ее в форме АТФ.

Шестая реакция гликолиза (фермент глицеральдегидфосфат-дегидрогеназа) – окисление глицеральдегидфосфата и присоединение к нему фосфорной кислоты приводит к образованию макроэргического соединения 1,3-дифосфоглицериновой кислоты и НАДН.

В седьмой реакции (фермент фосфоглицераткиназа) энергия фосфоэфирной связи, заключенная в 1,3-дифосфоглицерате тратится на образование АТФ. Реакция получила дополнительное название – реакция субстратного фосфорилирования, что уточняет источник энергии для получения макроэргической связи в АТФ (от субстрата реакции) в отличие от окислительного фосфорилированияиспользование энергии электрохимического градиента ионов водорода на мембране митохондрий).

Восьмая реакция – синтезированный в предыдущей реакции 3-фосфоглицерат под влиянием фосфоглицератмутазы и зомеризуется в 2-фосфоглицерат.

Девятая реакция – фермент енолаза отрывает молекулу воды от 2-фосфоглицериновой кислоты и приводит к образованию макроэргической фосфоэфирной связи в составе фосфоенолпирувата.

Десятая реакция гликолиза – еще одна реакция субстратного фосфорилирования — заключается в переносе пируваткиназой макроэргического фосфата с фосфоенолпирувата на АДФ и образовании пировиноградной кислоты.

Последняя реакция бескислородного окисления глюкозы, одиннадцатая – образование молочной кислоты из пирувата под действием лактатдегидрогеназы. Важно то, что эта реакция осуществляется только в анаэробных условиях. Эта реакция необходима клетке, так как НАДН, образующийся в 6-й реакции, в отсутствие кислорода не может окисляться в митохондриях.

Основной процесс превращения углеводов в период внутриутробного развития — анаэробный гликолиз. У плода — избыток лактата и ребенок рождается в состоянии метаболического ацидоза. Постепенно к 3-4 месяцам — нарастание интенсивности аэробных окислительных процессов, увеличивается роль ЦТК (ПВК, лактата, цитрата).

Особенности обмена углеводов у детей

Характерным для детей раннего возраста является более высокий уровень прямого окисления глюкозы в пентозном цикле, связано с большой интенсивностью пластических процессов — синтезом НК, ЖК, для которых необходимы пентозы и НАДН2, образующиеся в пентозном цикле.

Характеристика обмена гликогена в анте- и неонатальном периодах.

В последние 2 – 3 месяца внутриутробной жизни - активный синтез гликогена. В последние недели содержание гликогена в печени – 10% массы органа. В первые часы после рождения – расщепление гликогена для обеспечения энерготрат – развитие гипогликемии. q В течение первых суток содержание гликогена в печени до 1%. q Адаптационная реакция при гипогликемии – стимуляция глюконеогенеза (из АК, ПВК, лактата). q Со 2 недели после рождения – накопление гликогена. q У новорожденных и грудных детей – колебания глюкозы крови.

Особенности обмена углеводов у детей Уровень глюкозы крови при рождении соответствует уровню у матери. в течение 3 – 6 часов [глю] в крови снижается на 0, 55 – 1, 11 ммоль/л (до 2, 2 ммоль/л). В первые 10 суток [глю] ↑, однако остается склонность к гипогликемическим реакциям.