Б. Опишите особенности протекания данной реакции, объясните ее значение.

А. В той, где глюкоза, так как произойдет активация глюкозы путем фосфорилирования шестого углеродного атома за счет взаимодействия с АТФ: глюкоза + АТФ → глюкозо-6-фосфат + АДФ.   Реакция идет в присутствии ионов магния и фермента гексокиназа.          

т.е. При добавлении в пробу гюкозыприведет к увеличении концентрации АДФ и скорость дыхания также возрастет.

Регуляция процессов окисления и фосфорилирования осуществляется путем дыхательного контроля – изменение скорости окисления в дыхательной цепи при изменении соотношения концентраций АТФ и АДФ. При увеличении концентрации АТФ, скорость переноса электронов по дыхательной цепи замедляется, и, наоборот, при увеличении концентрации АДФ скорость переноса электронов увеличивается.

При использовании организмом АТФ гидролизуется до АДФ и Р, энергетический заряд клетки снижается. Повышение концентрации АДФ автоматически увеличивает скорость окислительного фосфорилирования и образования АТФ, т.е. с помощью АДФ контролируется дыхание митохондрий, поглощение кислорода.

Б. 1-ой реакцией превращения глюкозы является ее фосфорилирование с образованием глюкозо-6-фосфата, которая протекает в клетках разных тканей и катализируется гексокиназой или глюкокиназой (в печени). Гексокиназа работает при нормальной концентрации глюкозы в крови и ингибируется продуктом реакции. Гексокиназа — это фермент, который катализирует превращение глюкозы в глюкозо-6-фосфат в большинстве тканей. Этот фермент очень распространен во всех типах тканей, кроме печени и бета-клеток поджелудочной железы. В качестве субстрата он использует гексозы, такие как глюкоза, фруктоза и галактоза, добавляет фосфатную группу и модифицирует структуру. Для этого преобразования используется АТФ (энергия). Гексокиназа имеет более высокое сродство к субстрату и имеет низкое значение Km и низкое значение.

Vmax. — максимальная скорость реакции.

Km — константа Михаэлиса, равная концентрации субстрата, при которой скорость реакции составляет половину от максимальной.

Глюкокиназа работает при высокой концентрации глюкозы в крови и не ингибируется продуктом реакции. Глюкокиназа является изозимом гексокиназы, который является специфическим ферментом, присутствующим в печени и бета-клетках поджелудочной железы. Поэтому она работает при высокой концентрации глюкозы. Кроме того, Km и Vmax у гексокиназы высоки, и, следовательно, она имеет низкое сродство с глюкозой. Глюкокиназа также катализируется первой стадией гликолиза, который превращает глюкозу в глюкозо-6-фосфат. Подобно гексокиназе, глюкокиназа также использует АТФ для этого превращения. Гормон инсулин контролирует активность глюкокиназы. Однако, в отличие от гексокиназы, глюкокиназа не может контролироваться ингибированием обратной связи

В ходе этой реакции образуется активная форма глюкозы, которая далее может использоваться в различных процессах. Кроме того, фосфорилированная форма глюкозы исключает ее выход обратно в кровь, это так называемая «ловушка глюкозы». Фосфорилирование глюкозы решает несколько задач:

· фосфатный эфир глюкозы не в состоянии выйти из клетки, так как молекула отрицательно заряжена и отталкивается от фосфолипидной поверхности мембраны,

· наличие заряженной группы обеспечивает правильную ориентацию молекулы в активном центре фермента,

· уменьшается концентрация свободной (нефосфорилированной) глюкозы, что способствует диффузии новых молекул из крови.

62

Определите количество молей АТФ, синтезируемое за счет дегидрирования 1 моль пирувата. Для этого:

А. Опишите механизма окислительного декарбоксилирования пирувата.

Б. Покажите путь от восстановленного кофермента до кислорода.