1)почему анаэробный гликолиз в процессе эволюции уступил место аэробному дыханию? 2) в каком органе и из чего осуществляется синтез глюкозы у человека?где т как она локализируется при избыточном поступлении в организм?

Медведева Ирина Николаевна

Кандидат биологических наук

Проверено учителем

1. Эволюционное преимущество аэробного дыхания Переход от анаэробного гликолиза к аэробному дыханию стал ключевым этапом биологической эволюции. Основная причина этого процесса заключается в энергетической эффективности.

  • Выход энергии: При анаэробном гликолизе (расщеплении глюкозы без участия кислорода) одна молекула глюкозы дает чистый выход всего в 2 молекулы АТФ. В то время как полное окисление глюкозы в процессе аэробного дыхания (цикл Кребса и окислительное фосфорилирование) дает суммарно 36–38 молекул АТФ.
  • Полнота окисления: В анаэробных условиях глюкоза расщепляется не полностью — до конечных продуктов вроде молочной кислоты (лактата) или этилового спирта, которые все еще содержат большой запас химической энергии. Аэробное дыхание окисляет субстрат до простых неорганических соединений ( H2Ocap H sub 2 cap O и CO2cap C cap O sub 2), извлекая максимум энергии. Сложность организмов: Низкий выход энергии при гликолизе ограничивает размеры и сложность организмов. Аэробный метаболизм позволил появиться многоклеточным формам жизни с активным движением и сложной нервной системой, требующей огромных затрат АТФ.

2. Синтез глюкозы в организме человека Процесс образования глюкозы из неуглеводных соединений называется глюконеогенезом.

  • Основной орган: Главным местом синтеза является печень (около 90%). В меньшей степени (около 10%) синтез происходит в корковом веществе почек и слизистой оболочке кишечника.
  • Субстраты (из чего синтезируется):
    1. Лактат (молочная кислота): поступает из работающих мышц и эритроцитов (цикл Кори).
    2. Глицерин: образуется при расщеплении жиров (триглицеридов) в жировой ткани.
    3. Глюкогенные аминокислоты: возникают при распаде белков (основная роль принадлежит аланину).
    4. Пируват: промежуточный продукт метаболизма.

3. Локализация глюкозы при избыточном поступлении Когда уровень глюкозы в крови превышает текущие потребности организма, она депонируется и трансформируется следующими способами:

  • Синтез гликогена (Гликогеногенез):
    • В печени: Глюкоза превращается в полисахарид гликоген. Печеночный гликоген служит резервом для поддержания уровня сахара в крови в перерывах между приемами пищи.
    • В скелетных мышцах: Глюкоза также запасается в виде гликогена, но этот ресурс используется исключительно для локальных энергетических нужд самой мышцы при физической нагрузке.
  • Превращение в жиры (Липогенез):
    Если запасы гликогена в печени и мышцах заполнены (их емкость ограничена), избыток глюкозы под воздействием инсулина перерабатывается в жирные кислоты и триглицериды.
    • Локализация: Эти жиры транспортируются и депонируются в адипоцитах (клетках жировой ткани) по всему организму. В отличие от гликогена, емкость жировых депо практически не ограничена.
  • Выделение почками:
    В норме глюкоза в моче отсутствует. Однако при превышении так называемого «почечного порога» (около 8,9–10 ммоль/л) почки перестают справляться с обратным всасыванием глюкозы, и она начинает выводиться с мочой (глюкозурия).

Я могу составить для вас подробную таблицу сравнения энергетического выхода различных этапов клеточного дыхания. Желаете ли вы получить такие данные?

Форма ответа

Ваш аватар