Углеводы, биохимическим превращениям которых посвящена глава 20, выполняют в основном энергодативную функцию. Изучение гликолиза с аэробным и анаэробным окончанием, а также синтеза и мобилизации гликогена позволяет понять основные принципы биоэнергетики. Особое внимание уделено вопросам регуляции метаболических путей, поскольку в точках соединения и разветвления метаболических путей чаще всего происходит нарушение баланса скоростей различных биохимических процессов, приводящее к развитию патологии.
20.1. РОЛЬ ГЛЮКОЗЫ В МЕТАБОЛИЗМЕ
Глюкоза играет главную роль в обмене веществ, так как именно она является одним из основных источников энергии, необходимой для живых систем.
Глюкоза в организме может превращаться практически во все моносахариды и полисахариды с витальными функциями, в то же время возможен и обратный процесс: превращение других моносахаридов в глюкозу.
Рассмотрим гипотетический случай: вместе с глюкозой в организм поступают абсолютно все вещества, необходимые для биосинтеза, а скорость поступления глюкозы в организм точно соответствует скорости расходования энергии. Предположим, что в таком случае функция глюкозы будет сведена только к энергодативной. Суть химических изменений, которым будет подвергаться глюкоза, заключается в ее постепенном окислении. Основной специфический путь катаболизма глюкозы, включающий 10 реакций, заканчивается образованием пирувата. В целом процесс является экзергоническим, поэтому на данном этапе метаболизма синтезируется АТФ. Далее,
Схема 20.1. Метаболические пути глюкозы при разном соотношении скорости поступления глюкозы и темпа энерготрат
&hide_Cookie=yes)
как известно, пируват превращается в ацетилкофермент А, а его ацетильный фрагмент окисляется в цикле Кребса, который неразрывно связан с электронотранспортной цепью. Образующиеся в ходе этого процесса молекулы АТФ расходуются для покрытия энерготрат организма (схема 20.1, а). Окисление глюкозы в пируват называют гликолизом. Гликолиз может происходить как в аэробных, так и в анаэробных условиях.