0000043(1)

Energetyka glikolizy i fermentacji

Katabolizm cukrowców, obok rozkładu tłuszczów, jest podstawowym procesem dostarczającym energii komórkom, gdyż tylko te dwie grupy związków są odkładane jako energetyczny materiał zapasowy. Energia ta jest uruchamiana zarówno w procesach beztlenowych, jak i tlenowych. W procesie beztlenowym, w przeliczeniu na cząsteczkę glukozy, mają miejsce dwie fosforylacje cząsteczki cukru kosztem dwóch cząsteczek ATP oraz po dwie fosforylacje substratowe przy odbudowie każdej triozy — przy udziale kinazy fosfoglicerynianowej i kinazy fosfopirogronianowej. Biorąc pod uwagę, że każdy z dwóch powstałych triozofosforanów podlega przemianie glikolitycznej, zysk energetyczny wynosi 4 ATP, a zysk netto (po odliczeniu dwóch zużytych cząsteczek) wynosi 2 ATP. W przypadku fermentacji alkoholowej, przebiegającej według reakcji 12-19 AG⁰ wynosi 56 000 cal z czego d)a wytworzenia dwóch cząsteczek ATP została związana energia w ilości 2 • 8 000 = 16 000 cal, co stanowi „wydajność energetyczną” równą ok. 29%>. Natomiast w przypadku glikolizy mięśniowej, gdzie z glikogenu powstaje ufosforylowana glukoza, zysk netto wynosi 4 — 1 = 3 ATP. Dla reakcji

(C.H^O.),,- 2CH_łCH(OH)-COOH + (C,H_uO,)„_₁    [12-31]

AG⁰ wynosi 52 000 cal, z czego w postaci ATP została związana energia w ilości 3 • 8 000 = 24 000 cal, có stanowi „wydajność energetyczną” równą ok. 43'%.

Pozornie wydaje się, że „wydajność energetyczna” fermentacji mleczanowej, względnie glikolizy mięśniowej, jest znacznie wyższa od fermentacji alkoholowej. W rzeczywistości jednak na dołączenie jednej reszty glukozowej w procesie odwrotnym do fosforolizy komórka zużywa cząsteczkę ATP na fosforylację glukozy. W ostatecznym rozliczeniu należy więc bilans ATP, a tym samym zysk netto tego procesu, traktować też jako równy dwóm cząsteczkom ATP, w związku z czym wydajność energetyczna wynosiłaby nieco ponad 30°/o, a więc jest tylko niewiele wyższa niż w przypadku fermentacji alkoholowej.

W porównaniu z dotychczas obliczanymi „wydajnościami energetycznymi” procesów biochemicznych, wartości ok. 30% wydają się bardzo niskie. Należy jednak wziąć pod uwagę niejako awaryjny charakter procesów beztlenowych, jako swojego rodzaju przystosowanie się organizmu do czerpania energii z procesów zachodzących w nieobecności lub przy niedoborze tlenu. Zarówno tkanka mięśr.iowa jak i np. drożdże wykazują możliwość tlenowego użytkowania kwasu pi-rogronowego i wtedy oczywiście wydajność spalania cukru będzie znacznie wyższa, a ponadto nie będą się gromadziły niekorzystne produkty uboczne (kwas mlekowy lub etanol), które mają znaczny zasób energii swobodnej. Mianowicie w procesie tlenowym NADH + H⁺ wytworzony w reakcji odwodorowania gliceraldehydo-3-fosforanu nie przekazuje swych atomów wodoru na pirogronian lub aldehyd octowy, lecz poprzez łańcuch oddechowy na tlen. Dzięki temu uzyskuje się dodatkowe 2-3 = 6 ATP w przeliczeniu na cząsteczkę glukozy, a także

19 — Podstawy biochemii

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
0000019(1) Cukry proste i ich przemiany U.i • Cukrowce, obok białek i tłuszczowców, są podstawową i
Dydaktyka —    zabawa obok nauki i pracy jest podstawową formą aktywności człowieka.
1266.2.2 Rozkład norma lby Rozkład, normalny jest podstawowym rozkładem analizy statystycznej
DSCF2148 126 6.2.2. Rozkład normalny Rozkład normalny Jest podstawowym rozkładem analizy statystyczn
1266.2.2 Rozkład norma lby Rozkład, normalny jest podstawowym rozkładem analizy statystycznej
FERMENTACJE: Fermentacja alkoholowa Polega na rozkładzie cukrów prostych oraz dwucukrów do etanolu i
img121 6.2. Fermentacja alkoholowa Fermentacja alkoholowa polega na rozkładzie cukrów prostych (gluk
DSCN3721 Fermentacja alkoholowa Proces beztlenowego rozkładu cukrów zachodzący zwykle pod wpływem dr
0000056(1) Enzymy katabolizmu cukrowców Enzymy katalizujące wiązania glikozydowego, czyli glikozydaz
fermentacji. Cukrów tych (tzw. rodzimych) jest niewiele, dlatego do prawidłowego przebiegu fermentac
Zdjęcie0368 katabolizm •    polega na rozkładzie związków organicznych prowadząc
P1060404 Wykład 9 Metabolizm węglowodanów. Glikoliza, fermentacje, cykl fosforanów pentoz.
DSC03835 Hipokineza - mechanizm zaburzeń Zaburzenia przemiany cukrowej, upośledzające rozkład i wyko
img013 (33) •    Na początku fermentacji stężenie cukrów w nastawie powinno wyno

więcej podobnych podstron