ГЛИКОЛИЗ

Гликолизом называются ферментативные реакции бескислородного расщепления углеводов до молекул молочной кислоты ( С 3 Н 6 О 3 ). Рассмотрим гликолиз на примере расщепления глюкозы. Этот процесс протекает в цитоплазме клетки. Общая формула гликолиза выглядит так:

С 6 Н 12 О 6 →2С 3 Н 6 О 3 + энергия

Несмотря на простоту этой формулы, гликолиз глюкозы протекает в десять стадий, каждая из которых катализируется определенным ферментом. Выделяемая в ходе гликолиза энергия запасается в виде четырех молекул АТФ:

4АДФ+4Ф+ энергия=4АТФ

Однако две молекулы АТФ используются в самом процессе гликолиза. Поэтому в итоге гликолиз одной молекулы глюкозы дает клетке две молекулы АТФ.

Значение гликолиза. В результате гликолиза запасается лишь 5% от всей энергии, которая может быть получена при полном расщеплении глюкозы до конечных продуктов СО 2 и Н 2 О. Несмотря на это гликолиз играет огромную роль в жизни организмов, как процесс проходящий без кислорода:

1.     благодаря гликолизу получают энергию все животные, ведущие анаэробный образ жизни (круглые и плоские черви);

2.     для любого организма гликолиз является первой стадией расщепления углеводов;

3.     ткани и отдельные клетки организма способны функционировать при нехватке кислорода, благодаря энергии, выделяемой в ходе гликолиза. Например, мышцы человека при очень больших нагрузках получают недостаточно кислорода для полного окисления глюкозы, поэтому вынуждены работать, используя энергию, выделяемую при гликолизе. В результате в мышцах накапливается молочная кислота, вызывающая в них болезненные ощущения.

ДЫХАНИЕ

С точки зрения метаболизма клетки под дыханием понимается совокупность всех окислительных реакций расщепления сложных органических соединений, проходящих с участием кислорода. Частным случаем дыхания является окисление молочной кислоты до конечных продуктов распада углекислого газа и воды:

С 3 Н 6 О 3 +3О 2 →3СО 2 +3Н 2 О + энергия

В отличие от гликолиза дыхание происходит только в митохондриях клетки.

Энергия, выделенная при окислении одной молекулы молочной кислоты, запасается в виде 17 молекул АТФ. Если учесть, что при расщеплении одной молекулы глюкозы получаются две молекулы молочной кислоты, следовательно, на этапе окисления одной молекулы глюкозы получается 34 молекулы АТФ, а совокупность реакций гликолиза и окисления глюкозы дает 36 молекул АТФ.

Значение дыхания.

 Как видно дыхание дает значительно больше энергии, запасенной в виде АТФ, чем гликолиз. Этим определяется большое значение этого процесса для клетки и организма в целом. Благодаря такому высоко эффективному процессу получения энергии как дыхание живые организмы получили высокий уровень обмена веществ, высокую активность и темпы роста. Вместе с тем древнейшие обитатели нашей планеты, жившие в бескислородной атмосфере, могли получать энергию только анаэробным путем (например, путем гликолиза). Использование кислорода как окислителя органики началось лишь после его накопления в атмосфере в результате деятельности фотосинтезирующих одноклеточных организмов.