Glikoliza

Podsumowanie

• Glikoliza jest pierwszym szlakiem wykorzystywanym do pozyskiwania energii z węglowodanów
• Jest to złożony proces wymagający aktywności różnych enzymów i kofaktorów
• Glikoliza składa się z dwóch części: Pierwsza część wymaga zainwestowania ATP w celu dostarczenia energii do rozdzielenia glukozy na dwa cukry 3-węglowe. rozdzielenie.
• Druga połowa glikolizy wytwarza ATP i elektrony z atomów wodoru i przyłącza je do NAD+, wytwarzając NADH.
• Dwie cząsteczki ATP są inwestowane w fazie inwestowania energii, a cztery cząsteczki ATP powstają w fazie zwrotu energii. Daje to komórce zysk netto w postaci dwóch cząsteczek ATP i dwóch cząsteczek NADH.

Co to jest glikoliza?

Glikoliza pierwszy etap oddychania komórkowego. Opisuje on sekwencję reakcji, które rozkładają węglowodany na mniejsze cząsteczki. Ogólnie rzecz biorąc, glikoliza rozbija cząsteczkę glukozy i tworzy 2 cząsteczki pirogronianu, uwalniając przy tym dwie cząsteczki ATP. Glikoliza rozwinęła się dawno temu i jest wykorzystywana przez zdecydowaną większość organizmów. Dosłownie oznacza „rozszczepianie cukrów”.

Etapy glikolizy

Glikoliza zachodzi w cytoplazmie. Jest to proces złożony i składa się z dziesięciu etapów wymagających różnych enzymów i kofaktorów. Glikolizę można podzielić na dwie fazy: fazę inwestowania energii i fazę zwrotu energii.

Faza inwestowania energii

Podczas fazy inwestowania energii glukoza jest modyfikowana przez dodanie dwóch grup fosforanowych, tworząc zmodyfikowany cukier zwany fruktozo-1,6-bisfosforanem. Ta cząsteczka jest niestabilna i może być podzielona na pół, aby utworzyć dwa cukry 3-węglowe. Wymaga to zainwestowania dwóch cząsteczek ATP

Faza zwrotu energii

W fazie zwrotu energii, trójwęglowe cukry są przekształcane w trójwęglowe pirogroniany, poprzez serię reakcji pośredniczonych przez enzymy. Podczas tego procesu powstają dwie cząsteczki ATP i jedna cząsteczka NADH. Ponieważ jednak do przekształcenia są dwie cząsteczki pirogronianu, powstają cztery cząsteczki ATP i dwie NADH.

Glikoliza bardziej szczegółowo

Glukoza jest najpierw fosforylowana do glukozo-6-fosforanu za pomocą enzymu zwanego heksokinazą. Wymaga to zainwestowania cząsteczki ATP. Glukozo-6-fosforan jest następnie przekształcany do fruktozo-6-fosforanu przez enzym zwany izomerazą fosfoglukozy. Następnie dochodzi do kolejnej interakcji zależnej od ATP; enzym fosfofruktokinaza przekształca fruktozo-6-fosforan we fruktozo-1,6-bisfosforan. Ten 6-węglowy cukier ma teraz dołączone 2 grupy fosforanowe.

Cząsteczka ta zostaje następnie rozbita na 2 cząsteczki 3-węglowe za pomocą enzymu aldolazy. Te 3 cząsteczki węgla są gliceraldheyde-3-fosforan i fosforan dihydroksyacetonu (DHAP). Tylko gliceraldehyd-3-fosforan może przejść do następnych etapów reakcji, ale DHAP może zostać przekształcony w gliceraldehyd-3-fosforan za pomocą enzymu izomerazy triozy fosforanowej. Gliceraldheyde-3-fosforan jest następnie przekształcany w 1,3-bisfosfoglicerynian za pomocą dehydrogenazy fosforanu gliceraldehydu, która również wytwarza jeden NADH.

Teraz w fazie spłacania, kinaza fosfoglicerynianowa może dephosphorylate 1,3-bisfosfoglicerynian do produkcji 3-fosfoglicerynianu. To produkuje 1 ATP na reakcję, a ponieważ istnieją 2 cząsteczki wyjściowe, 2 ATP są generowane. Następnie fosfogliceromutaza przekształca 3-fosfoglicerynian w 2-fosfoglicerynian, a enzym enolaza przekształca go w fosfoenolopirogronian. Wreszcie, kinaza pirogronianu dephosphorylates phosphoenolpyruvate produkcji innego ATP na cząsteczkę (więc 2 ATPs)

Na koniec glikolizy, jest zysk NET dwóch cząsteczek pirogronianu, dwie cząsteczki ATP, i 2 cząsteczki NADH. Jeśli dostępny jest tlen, pirogronian może dostać się do mitochondriów i zostać utleniony do dwutlenku węgla w procesie oddychania komórkowego, uwalniając wysokoenergetyczne elektrony i wiele cząsteczek ATP. Jeśli tlen nie jest dostępny, zachodzi oddychanie beztlenowe, wytwarzając kwas mlekowy.

Referencje i dalsza lektura

https://www.slideshare.net/prabeshrajjk/lecture-13-40727535 Prosty schemat glikolizy

https://microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/ szczegółowy schemat glikolizy

Campbell, Neil A., and Jane B. Reece. Biology (8th Edition). San Francisco: Benjamin Cummings, 2007.

https://www.nature.com/scitable/content/glycolysis-14897204

.