назад
19-11-2020 10:50:00
Медицина и спорт

Анаэробный гликолиз - дыхание без кислорода

Анаэробный гликолиз - дыхание без кислорода

Иногда мы нагружаем наш организм физически так, что через несколько секунд замечаем, что ноги уже не держат, руки отказываются работать и вот-вот кончится вся жизненная сила.

Это происходит при закислении организма - но если обратиться к биохимической стороне вопроса, то данный феномен представляет собой всего лишь обычный гликолиз - непрерывный процесс клеточного дыхания.

Считается, что гликолиз является одним из первых метаболических путей в клетках, появившихся более 3,5 миллиардов лет назад. Гликолиз бывает разный, но его основная функция заключается в производстве энергии. Так о каком производстве энергии может идти речь, если мы чувствуем себя только хуже и выглядит все так, что гликолиз, скорее, забирает энергию, чем создает?

Что такое гликолиз

В общих чертах, гликолиз - это процесс, который происходит в цитоплазме всех клеток: от низших бактерий до высших млекопитающих - людей. Для некоторых это единственный метаболический путь доставки энергии клетке - например, для бактерий, для других же это метаболический путь, в который «сливаются» и другие метаболиты - белки и липиды.

Гликолиз - это основной путь расщепления глюкозы в нашем организме, основное биологическое значениеэтого процесса заключается в получении энергии и других продуктов обмена.

Гликолиз происходит как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Процесс в анаэробных условиях (недостаток кислорода) называется анаэробным гликолизом  - конечным продуктом лактата и ферментации в дрожжах - алкогольной или молочнокислой ферментации.

При наличии кислорода этот процесс называется аэробным гликолизом - конечным продуктом выступают  CO2 и H2O,

Гликолиз представляет собой серию реакций, в которых одна молекула глюкозы распадается на две молекулы пирувата. Но так происходит не всегда, в случаях когда доступ кислорода в этой реакции затруднен, проще говоря, в анаэробных условиях, то пируват превращается в лактат или спирт.

Механизмы анаэробного метаболизма: гликолиз в анаэробных условиях

В анаэробных условиях O2 отсутствует. Отсутствие конечного субстрата O2 ингибирует активность дыхательных структур (до этого они неактивны), и таким образом конечным продуктом распада глюкозы в анаэробных условиях является лактат,

Анаэробный распад  глюкозы в физиологических условиях наблюдается в эритроцитах (без митохондрий) и в сильно сокращающихся мышцах (недостаточное кровоснабжение кислородом), это наблюдается при сильной физической работе - присутствует истощение O2 в мышечных клетках (в форме оксимиоглобина).

Лактат в мышечных клетках приводит к мышечной лихорадке, которая преодолевается неинтенсивной мышечной активностью, направленной на полное расщепление лактата в мышцах, до CO2 , H2O и H2 в результате аэробного гликолиза.

Когда молочная кислота (лактат) накапливается в организме, особенно, в результате интенсивной физической нагрузки, она существенно затрудняет нервную проводимость, а это в свою очередь создает проблемы с производством новых мышечных сокращений.

При патологических состояниях и онкологических заболеваниях, у многих людей наблюдается так называемый эффект Пастера, при котором клетки из-за уменьшенного поступления крови или кислорода переключаются на анаэробный распад глюкозы, связанный с повышенным ее потреблением (повышенная экспрессия трансмиттеров глюкозы GLUT1 ) и гипогликемией.

Анаэробный гликолиз, как при физиологических, так и при патологических состояниях, характеризуется повышенным уровнем конечного продукта в результате расщепления его лактата в плазме крови - лактатемией, что может привести к ацидозу.

Дальнейшее расщепление лактата

Лактат метаболизируется из печени в пируват, катализируя реакцию в обратном направлении, и глюкоза синтезируется пируватом с использованием ферментов глюконеогенеза в печени через цикл Кори (лактатный цикл). 


Вот в этой схеме и кроется ответ на вопрос о том, как влияет анаэробный гликолиз на производство энергии, ведь мы видим, что наша молочная кислота, образовавшаяся в мышцах, через кровь попадает в печень и участвует в процессе глюконеогенеза -  создания глюкозы из неуглеводных продуктов. 


Была ли статья полезной

Может быть интересно

02-06-2020 14:00:00
Сложные термины в инструкциях

Что такое гомеостаз

Клетки являются основными структурными и функциональными единицами организма. Для выполнения своих ф...

Читать
29-11-2019 00:41:12
Заболевания

Злоупотребление лекарствами

Развитие медицины, открытие антибиотиков и создание новых лекарств, внедрение новых процедур на совр...

Читать
04-02-2020 23:46:23
Механизмы действия лекарств

Как работает медицинский гипс

Гипс является общеизвестным вспомогательным материалом и применяется во многих сферах деятельности. ...

Читать
01-03-2020 12:45:00
Механизмы действия лекарств

Янтарная кислота и ее свойства

Янтарная кислота выделена более 500 лет назад из янтарного камня Георгом Агриколой. Ученый...

Читать