Гликолиз в мышцах

Анаэробный распад углеводов ( гликолиз)>) в мышцах и в других тканях. 1. Этот процесс отличается от спиртового брожения в первую очередь тем, что в нем исходным веществом является не глюкоза (или другой моносахарид, легко превращающийся в глюкозу), а полисахарид глюкозы — гликоген. Мышцы и другие животные ткани не могут непосредственно использовать глюкозу или другие моносахариды в их обмене. [c.252]

Объектом для изучения анаэробного гликолиза уже с давних пор, наряду с дрожжевыми клетками, служит мышца. Оказалось, что гликолиз в мышцах и спиртовое брожение в дрожжевых клетках происходят по одному и тому же пути, следовательно, с образованием одинаковых промежуточных продуктов. Различия имеются только лишь на этапе превра-н1,ения пировиноградной кислоты, которая в мышцах при анаэробном гликолизе не подвергается декарбоксилированию, а восстанавливается с образованием молочной кислоты. Отсюда конечным продуктом анаэробного гликолиза в мышцах является молочная кислота, в то время как в дрожжевых клетках — этиловый спирт и углекислый газ. Необходимо отметить, что анаэробный распад углеводов с выделением молочной кислоты специфичен не только для мышц. Установлено, что подобный процесс происходит и в других тканях организма человека и животных. Он имеет место также у микроорганизмов (бактерий молочнокислого брожения), у которых анаэробный распад углеводов заканчивается образованием молочной кислоты. [c.288]

В процессе гликолиза постепенно высвобождается 196 кДж энергии. Большая часть ее рассеивается в виде тепла (135 кДж), а меньшая — накапливается в макроэргических связях двух молекул АТФ. Эффективность запасания энергии в форме АТФ при гликолизе составляет 40 %. Основная часть энергии, аккумулированной в молекуле глюкозы (2880 кДж), остается в продукте гликолиза — двух молекулах молочной кислоты и может высвобождаться только при их аэробном окислении. В гликолизе образуются многие веш,ества, необходимые для пластических процессов в клетках. Особенно много при этом накапливается молочной кислоты, которая быстро диффундирует из скелетных мышц в кровь и влияет на кислотно-основное состояние организма. Уровень молочной кислоты в крови только до некоторой степени отражает интенсивность гликолиза в мышцах, поскольку кислота частично метаболизирует в них. В норме концентрация молочной кислоты в крови находится в пределах 1— 1,5 ммоль л" [c.173]

Что называется гликолизом Почему этот процесс можно считать анаэробным Что является конечным продуктом гликолиза в мышцах человека в условиях недостатка кислорода Что является его конечным продуктом в условиях избытка кислорода [c.344]

Образование спирта является многофазовым процессом, причем до возникновения пировиноградной кислоты этот процесс протекает подобно гликолизу в мышцах. Образование же этилового спирта из пировиноградной кислоты схематически можно изобразить так [c.182]

Оказалось, что процессы, близкие к процессам спиртового брожения или гликолиза в мышце, широко распространены и являются основным источником энергии для многих анаэробных организмов . Выяснение процессов гликолиза и спиртового брожения было одной из первых фундаментальных проблем биохимии, решенной с применением методов органической химии, что заложило теоретические и методические основы современной молекулярной биохимии. [c.366]

Углеводный обмен. В плане влияния на углеводный обмен гормон роста является антагонистом инсулина. Гипергликемия, возникающая после введения ГР,— результат сочетания сниженной периферической утилизации глюкозы и ее повышенной продукции печенью в процессе глюконеогенеза. Действуя на печень, ГР увеличивает содержание в ней гликогена, вероятно, вследствие активации глюконеогенеза из аминокислот. ГР может вызывать нарушение некоторых стадий гликолиза, а также торможение транспорта глюкозы. Обусловлен ли данный эффект прямым действием ГР на транспорт или он является результатом подавления гликолиза, пока не установлено. Ингибирование гликолиза в мышцах может быть также связано с мобилизацией жирных кислот из триацилглицероловых резервов. При длительном введении ГР существует опасность возникновения сахарного диабета. [c.175]

Сложные ферментативные системы. Некоторые реакции не могут быть осуществлены только одним ферментом, а нуждаются в системе нескольких ферментов, согласованных друг с другом и работающих совместно. Такими сложными ферментативными процессами являются, папример, спиртовое брожение и гликолиз в мышцах, ассимиляция углекислоты в зеленых листьях, синтез амилозы и амилопектина, переваривание белков и т.д. Сложным ферментативным процессом, характеризующимся сотрудничеством нескольких ферментов и коферментов, является окисление, в результате которого производится энергия, связанное с дыханием животного организма. Известны многие, но далеко ие все стадии этого сложного процесса. [c.801]

Оба пути превращения глюкозы используют одни и те же реакции, начиная от глюкозо-6-фосфата и кончая пируватом. Единственное различие между ними связано с конечной судьбой пирувата и, следовательно, также с тем, каким путем происходит регенерация НАД" " из восстановленного НАД (см. ниже, пункт 3). Сказанное относится и ко всем прочим метаболическим цепям реакций, в которых остаток гексозы вначале превращается в две молекулы пирувата. При гликолизе в мышцах пируват и восстановленный НАД непосредственно взаимодействуют друг с другом в присутствии лактатдегидрогеназы, следствием чего является образование лактата и регенерация НАД+ (табл. 33, реакция 13). При спиртовом брожении пируват сначала декарбоксилируется до ацетальдегида (табл. 33, реакция 14), а затем последний восстанавливается восстановленным НАД с образованием спирта. [c.278]

Каковы же особенности анаэробного распада углеводов в мышце сердца вообще и при экспериментальном миокардите в частности Прежде всего характерным для мышечной ткани сердца является относительно малая интенсивность гликолитического процесса по сравнению со скелетной мышцей. Это следует из сопоставления количеств фосфоглицериновой кислоты, образующейся за 30 мин. инкубации в экстрактах мышцы сердца при разведении 1 6 и в экстрактах скелетных мышц при разведении 1 16 (см. рис. 6 и 7). Подтверждением малой интенсивности гликолиза в мышце сердца по сравнению со скелетной могут служить результаты следующего опыта. При одинаковом приготовлении водного экстракта из мышцы сердца и скелетной мышцы кролика и при получасовой инкубации их в одинаковых условиях без добавления субстратов образования фосфоглицериновой кислоты практически не происходит ни в том, ни в другом случае. [c.125]

Молочная кислота образуется в мышцах с наибольшей скоростью в течение 40—45 с интенсивной физической нагрузки за счет максимального включения анаэробного гликолиза. Уровень молочной кислоты при этом повышается в 4—5 раз и после напряженной работы в течение 1—5 мин может достигать 10 ммоль л и более. Это приводит к закислению среды организма (ацидозу). Если емкость буферных систем исчерпывается, pH крови может изменяться от 7,34 до 7,0 или даже 6,8 при истощающих нагрузках. Такое закисление среды организма влияет на функции нервной системы и скелетных мышц, приводит к снижению работоспособности и развитию утомления. Поскольку концентрация молочной кислоты в крови зависит от интенсивности гликолиза в мышцах, а последний — от интенсивности выполняемых физических нагрузок и уровня тренированности организма, показатель содержания молочной кислоты в крови широко используется в биохимическом контроле функционального состояния спортсмена (см. главу 24). [c.173]

Увеличение концентрации водородных ионов и повышение напряжения СО2 в крови способствуют активации дыхательного центра, поэтому при выходе молочной кислоты в кровь резко усиливается легочная вентиляция и поставка кислорода к работающим мышцам. Значительное накопление молочной кислоты, появление избыточного СО2, изменение pH и гипервентиляция легких, отражающие усиление гликолиза в мышцах, обнаруживается при увеличении интенсивности выполняемого упражнения более 50 % максимальной аэробной мощности (рис. 126). Этот уровень нагрузки обозначается как порог анаэробного обмена [ПАНО), или порог лактата (ПЛ). Чем раньше он будет достигнут, тем быстрее вступит в действие гликолиз, сопровождающийся накоплением молочной кислоты и последующим развитием утомления работающих мышц. [c.315]

Рис. 40. Схема гликогенолиза и гликолиза в мышцах.

В начале XX в. в России, Англии, США, Германии начались исследования промежуточных этапов процесса спиртового брожения. В первые два десятилетия исследование спиртового брожения шло параллельно изучению гликолиза в мышцах (было установлено сходство этих процессов). Дальнейшие глубокие исследования путей превращения углеводов и других веществ микроорганизмами позволили влиять на ход вызываемых ими процессов, направляя его в сторону, нужную для получения желаемого продукта. Это создало научные предпосылки для значительного расширения микробиологических производств. [c.13]

Нарушение углеводного обмена. В результате дефицита фосфофрукто1ш-назы происходит снижение скорости гликолиза в мышцах и патологическое отложение гликогена. Гликолиз подавлен также в эритроцитах, что может быть причиной их хронического гемолиза. [c.88]

Опишем важнейшие реакции, протекающие в процессе спиртового брожения, которым посвящены работы Эмбдена, Нейберга, Мейергофа, Парнаса, Недхама, супругов Кюри и многих других. (Как уже отмечалось выше, аналогичные работы были проведены параллельно в очень сходной области гликолиза в мышцах результаты этих исследований взаимно дополняются.) [c.247]

Убыль свободной энергии при превращении остатка глюкозы гликогена в молочную кислоту составляет 57 ккал. В трех одновременно синтезируемых молекулах АТФ остается пакопленной энергия 34,5 ккал, которая используется организмом для его жизнедеятельных функций, между прочим, для произведения мышечной работы (об этом процессе см. Аденозинтрифосфорная кислота ). Из приведенного выше видно, что при гликолизе в мышцах энергетический выход составляет 60%. [c.254]

Формирование гликолитического метаболона на мышечных филаментах физиологически оправдано, поскольку такое рас положение метаболона обеспечивает поступление АТР, продуцируемого гликолитической системой, на АТРазные активные центры, расположенные на головках молекулы миозина. В качестве подложки для формирования комплекса ферментов гликолиза в мышцах рассматриваются молекулы актина [28, 61] и миозина [11]. [c.182]

Фосфофруктокиназная реакция-второй важный контрольный пункт гликолиза. Подобно гексокиназе, фосфофруктокиназа представляет собой регуляторный фермент (гл. 9) среди известных регуляторных ферментов это один из наиболее сложных. Фосфофруктокиназа-главный регуляторный фермент гликолиза в мышцах. Всякий раз, когда в клетке начинает иссякать запас АТР или же накапливается избыток продуктов его распада, т.е. ADP и АМР (особенно АМР), активность фосфофруктокиназы возрастает. И, напротив, фосфофруктокиназа ингибируется, когда в клетке оказывается достаточно АТР и другого клеточного топлива , например цитрата или жирных кислот. О регуляторном действии фосфофруктокиназы мы еще будем говорить ниже. [c.448]

Гликолиз, в ходе которого молекула D-глюкозы превращается в две молекулы пирувата, является для большинства организмов одним из центральных метаболических путей, используемых для получения химической энергии в форме АТР. При анаэробных условиях пируват в большей части животных и растительных тканей восстанавливается до лактата, а в дрожжевых клетках в процессе спиртового брожения превращается в этанол и СО2- Суммарное уравнение для анаэробного гликолиза в мышцах и для молочнокислого брожения, вызываемого некоторыми видами микроорганизмов, имеет вид Глюкоза -I- 2ADP - - 2Р, - [c.471]

КОНЕЧНЫЙ ЭТАП ГЛИКОЛИЗА В МЫШЦАХ И ГОМОФЕРМЕНТАТИВНОЕ МОЛОЧНОКИСЛОЕ БРОЖЕНИЕ (РЕАКЦИЯ XL13) [c.291]

Итак, мышечная ткань сердца отличается от скелетной более вялым течением гликолитической оксидоредукции. Причиной этого является меньшая активность ферментов гликолиза в мышце сердца [c.126]

В функциональном отношении особо важное значение для вспышки гликолиза в мышце имеет активация фосфофрукто-киназы продуктами реакции. Как видно из рис. 11 и 12, оба продукта — фруктозодифосфат и АДФ — активируют мышечную фосфофруктокиназу. Так как эксионенциальные вспышки гликолиза свойственны только мышце, не удивительно, что у других фосфофруктокиназ, например из печени, эритроцитов или кишечника, эта регуляторная особенность отсутствует или менее выражена. [c.49]

Интеграция анаэробного гликолиза в мышце с глюнонеогенезом в печени [c.56]

Рис. 15. Интеграция анаэробного гликолиза в мышцах с глюкогенезом в печени

Фермент лактикодегидрогеназа, катализирующая эту реакцию, но при определенных условиях может дегидрировать молочную кислоту в присутствии окисленной формы НАД+ с образованием снова пировиноградной кислоты. Химизм гликогеноли-за и гликолиза в мышцах представлены на рисунке 40, [c.332]

Окисление, сопряженное с фосфорилированием. Рассмотренные реакции при спиртовом брожении и гликолизе в мышцах, приводящие к образованию богатых энергией фосфатных связей АТФ, осуществляются в анаэробных условиях и непосредственно связаны с молекулами субстрата. Такое фосфорилирование обычно называют анаэробным фосфорилированием на уровне субстраш или субстратным фосфорилированием. В противоположность ему существует фосфорилирование, которое непосредственно с субстратом не связано и сопряжено с окислением восстановленного никотинамидадениндинуклеотида (НАД Нг) в дыхательной цепи митохондрий. [c.368]

J. Batke (1989) предложена схема процессов взаимодействия между ферментами гликолиза в мышцах (рис. 24). [c.89]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология