В фруктах, ягодах, клубнях и стеблях растении обнаруживаются пектины – полимерные вещества, макромолекулы которых состоят из соединенных 1,4-гликозидными связями: остатков галактуроновой кислоты и ее метиловых эфиров (степень метоксилирования – 30-80%) (см. п. 12.1.1).

5.2. Обмен углеводов – анаболизм и катаболизм.
Брожение и аэробное окисление

Источником органического вещества на Земле является фотосинтез на основе оксида углерода (IV) (углекислого газа), прежде всего, в зеленом листе растений, водорослях и фотосинтезирующих бактериях.

Метаболизм углеводов может проходить двумя путями: анаэробным (без участия кислорода) и аэробным (с участием кислорода). Анаэробные организмы используют в качестве конечного акцептора электронов продукты диссимиляции глюкозы (например, уксусный альдегид, пировиноградную кислоту), а аэробные – молекулярный кислород.

Общей стадией аэробного и анаэробного механизмов диссимиляции углеводов является, как уже отмечалось, гликолиз – распад моле­кулы глюкозы на две трехуглеродные молекулы – пировиноградной или молочной кислоты. Если процесс начинается с гликогена, то он называется гликогенолизом.
5.2.1. Гликолиз

Условно гликолиз можно разделить на две стадии:

1. Изомеризация глюкозы во фруктозу и расщепление последней на две таутомерные триозы: глицеральдегид и диоксиацетон.

2. Окисление глицеральдегида в пировиноградную кислоту (пируват) с последующим восстановлением последней в ряде случаев в молочную кислоту (лактат).

Первая стадия начинается с ферментативного фосфорилирования гексоз и расщепления фруктозо-1,6-дифосфата на две триозы.

Дигидроксиацетон термодинамически более стабилен, чем глицеральдегид, что объясняет их соотношение в равновесной смеси. Однако именно глицеральдегид продолжает цепь метаболических превращений во второй стадии гликолиза, связанной с окислением его до пировиноградной, а в ряде случаев – до молочной кислоты.

Гликолиз в общих чертах представлен на схеме 5.1.

Схема 5.1. Общая схема гликолиза

5.2.2. Пировиноградная кислота

Пировиноградная кислота занимает центральное место во всем разнообразии анаэробных и аэробных процессов катаболизма углеводов (схема 5.2).