В анаэробных условиях конечным акцептором водорода может быть ацетальдегид

Я реакция.

Изомеризация 3-фосфоглицерата в 2-фосфоглицерат:

8-я реакция.

Образование макроэргического субстрата – фосфоенолпирувата (фосфоенолПВК). Реакция катализируется енолазой. Фермент отщепляет молекулу воды от 2-фосфоглицерата и перераспределяет внутримолекулярную энергию субстрата таким образом, что фосфат во втором положении переходит в макроэргическое состояние.

9-я реакция.

Это реакция субстратного фосфорилирования (аналогично 6-й реакции): осуществляется фосфорилирование АДФ за счёт энергии макроэргического субстрата – фосфоэнолпирувата.

Реакция образования ПВК (пировиноградной кислоты) необратима, так как протекает со значительным падением свободной энергиию.

10-я реакция.

Заключительная реакция гликолиза – образование лактата. Реакция обратима. Молочная кислота образуется при восстановлении пирувата ферментом лактатдегидрогеназой (ЛДГ), коферментом которого является НАДН∙Н⁺ (образование этого кофермента см. в 5 –й реакции).

Итак, гликолиз завершается образованием лактата. В мышцах молочная кислота не используется – она поступает с током крови в печень, где вновь превращается (благодаря обратимости ЛДГ-азной реакции) в пируват. Изоферменты лактатдегидрогеназы принимают участие в контроле гликолиза: так, в сердечной мышце преобладает ЛДГ₁, который ингибируется даже небольшими концентрациями пирувата, что затрудняет образование молочной кислоты в кардиомиоцитах и способствует дальнейшему окислению (а не восстановлению) пирувата; в скелетных мышцах преобладает изофермент ЛДГ₅, активно превращающий ПВК в лактат в анаэробных условиях.

Гликолиз протекает в цитоплазме клетки, он не нуждается в участии кислорода для получения клеткой энергии. В ходе гликолиза в 2-х реакциях субстратного фосфорилирования (реакции 6-я и 9-я) образуется 4 молекулы АТФ -- (напоминаем, что в реакцию вступают 2 триозы), однако в подготовительной стадии 2 молекулы АТФ расходуются (реакции 1-я и 3-я), таким образом, полезный энергетический выход гликолиза составляет 2 молекулы АТФ.

которых непроницаема для образующегося оксалацетата (ЩУК). Однако, превращаясь в яблочную кислоту при участии митохондриальной НАД⁺-зависимой малатдегидрогеназы, малат легко покидает митохондрию и в цитозоле клетки окисляется в ЩУК при участии цитоплазматической НАД⁺-зависимой малатдегидрогеназы. Дальнейшее превращение ЩУК в фосфоенолПВК происходит в цитозоле клетки.

В анаэробных условиях глюкоза может превращаться в этанол. Ранее полагали, что образование образование этилового спирта – привилегия дрожжей и некоторых плесневых грибков. Однако уже доказано, что в тканях млекопитающих алкоголь также образуется. Он является нормальным метаболитом клеток. Тяга к алкоголю, по-видимому, возникает вследствие недостаточности ферментных систем, его производящих. Однако эта ферментная недостаточность носит, в основном, приобретённый характер: согласно механизму обратной связи, экзогенно поступающий этиловый спирт нарушает собственную его выработку тканями организма. Врождённый алкоголизм часто встречается у лиц, родители которых были алкоголиками.

Реакции спиртового брожения глюкозы совпадают с реакциями гликолиза до стадии образования ПВК (рис.6.13)

Как видно из рис. 6.13, образование ацетальдегида из ПВК осуществляется путём прямого декарбоксилирования пирувата. Реакция катализируется пируват-карбоксилазой сучастием её кофермента – тиаминпирофосфата. Уксусный альдегид – чрезвычайно токсичное соединение. Он обезвреживается алкогольдегидрогеназой, коферментом которой является НАДН ·Н⁺. Экзогенный этанол в печени окисляется в ацетальдегид с помощью той же алкогольдегидрогеназы (кофермент – НАД⁺). Именно за счёт накопления ацеальдегида при потреблении спиртных напитков и происходит отравление организма. Обезвреживание этого соединения осуществляется альдегиддегидрогеназой, активность которой (а значит и переносимость алкоголя) значительно варьирует у разных лиц и наций. Альдегиддегидрогеназа превращает ацетальдегид в уксусную кислоту. Последняя активируется, превращаясь в ацетил-КоА, который «сгорает» в цикле трикарбоновых кислот с образованием энергии. В обезвреживании этанола принимают также участие микросомная система детоксикации гепатоцитов и фермент каталаза. Однако их роль менее значима.

Систематическое потребление алкоголя приводит к циррозу печени и увеличивает риск развития рака (причём не только печени), особенно на фоне хронического воздействия малых доз облучения.