Окисление глюкозы и жирных кислот – главный источник энергии в клетке

Для выработки энергии вся съеденная пища расщепляется до соединений, которые могут быть утилизированы клеткой. Основной источник энергии – жиры и углеводы. Глюкоза – конечный продукт расщепления углеводов. В клетке глюкоза может расщепляться путем гликолиза (анаэробный путь окисления), при этом конечным продуктом является пируват. Жиры также расщепляются до пирувата. При расщеплении глюкозы путем гликолиза генерируются электроны, энергия которых используется для синтеза АТФ, при этом на одну молекулу глюкозы продуцируется 4 АТФ. Это несравнимо меньше, чем продуцируется в митохондриях в цикле Кребса (цикле трикарбоновых кислот (ЦТК)) – 24-28 молекул АТФ. Задача ЦТК – получить наиболее возможное количество электронов при расщеплении трикарбоновых кислот и утилизировать их энергию.

Окисление глюкозы начинается в цитоплазме, где из нее образуется пируват. Затем пируват переносится в митохондрии, где он окисляется до СО2 в цикле Кребса, при этом вырабатывается АТФ. Начальная стадия окисления пирувата - образование АцКоА, который затем поступает в цикл трикарбоновых кислот, где и происходит полное окисление. Окисление жирных кислот также происходит через стадию образования АцКоА, который затем поступает в ЦТК. Т.е., имеется унификация реакций расщепления жиров и углеводов, и ЦТК является главным место образования НАДН и ФАДН2 - высокоэнергетических переносчиков электронов. Окисление АцКоА сопряжено с восстановлением НАД (никотин амид динуклеотид) и ФАД (флавин аденин динуклеотид) до НАДН и ФАДН2. Ферменты ЦТК локализованы в матриксе митохондрий.

На внутренней мембране митохондрий локализован процесс окислительного фосфорилирования, который поставляет основную часть энергии в клетке. Внутренняя мембрана митохондрий, т.о., является главным местом синтеза АТФ, что находит отражение в ее структуре. Поверхность внутренней мембраны увеличена за счет крист. Внутренняя мембрана на 70% состоит из белков, вовлеченных в окислительное фосфорилирование и транспорт метаболитов (пирувата и жирных кислот). Это – единственный тип мембран в клетке с таким высоким содержанием белков.

Дата добавления: 2014-08-04; просмотров: 418; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!