Гліколіз

Що таке гліколіз? Гліколіз – сукупність ферментативних реакцій, які забезпечують безкисневе розщеплення молекул глюкози з утворенням молочної кислоти та АТФ. Цей процес є філогенетично найстарішим, дуже поширеним видом енергетичного обміну, який властивий багатьом анаеробним мікроорганізмам, а також клітинам більшості вищих тварин. При анаеробних умовах існування, при недостатньому вмісті кисню, як це буває в м'язах, які активно скорочуються, кінцевим продуктом гліколізу є молочна кислота(С3Н6O3), яка утворюється з піровиноградної кислоти (С3Н4O3). В аеробних організмів гліколіз здійснюється перед циклом Кребса та дихальним ланцюгом переносу електронів, які разом добувають більшу частину енергії глюкози. За аеробних умов піровиноградна кислота (С3Н4O3) проникає в мітохондрії і включається в реакції перетворень трикарбонових кислот.

Енергетичний ефект гліколізу – 200 кДж (116 кДж – на тепло, 84 кДж – на АТФ): С6Н12O6 + 2АДФ + 2Н3РO4 → 2 С3Н6O3 + 2Н2O + 2АТФ

Таким чином, гліколіз є енергетично малоефективним процесом, лише 35-40% від енергії енергетичного ефекту акумулюється в АТФ. Енергія гліколізу складає лише 5-7% потенційної енергії глюкози. Це пояснюється тим, що, хоча цей процес є окисно-відновним, загальної зміни ступеня окиснення атомів Карбону не відбувається. Незважаючи на низьку ефективність, гліколіз має велике фізіологічне значення. Завдяки йому організми забезпечуються енергією в умовах дефіциту кисню. Навіть у хребетних гліколіз використовується як ефективний спосіб отримання енергії під час коротких періодів інтенсивної напруги, коли перенесення кисню до м'язів недостатнє для підтримки метаболізму. Він допомагає під час коротких періодів інтенсивної напруги і не призначений для тривалого використання. Наприклад, у людей ферментація глюкози до молочної кислоти дає енергію на період від 30 секунд до 2 хвилин. Крім того, проміжні продукти гліколізу використовуються для синтезу складніших сполук.

У деяких анаеробних організмах, наприклад, дріжджів, піровиноградна кислота перетворюється не в молочну, а в етанол. Утворення етанолу та молочної кислоти з глюкози – це приклади спиртового та молочнокислого бродіння, яке зазвичай називають гліколізом.