Glicoliza

Rezumat

• Glicoliza este prima cale folosită pentru a obține energie din carbohidrați
• Este un proces complex care necesită activitatea a diverse enzime și co-factori
• Glicoliza constă din două părți: Prima parte necesită investirea ATP pentru a furniza energie pentru a separa glucoza în două zaharuri cu 3 atomi de carbon. separare.
• A doua jumătate a glicolizei produce ATP și electroni din atomii de hidrogen și îi atașează la NAD+, producând NADH.
• Două molecule de ATP sunt investite în faza de investiție de energie și patru molecule de ATP sunt formate în timpul fazei de plată a energiei. Acest lucru produce un câștig net de două molecule de ATP și două molecule de NADH pentru celulă.

Ce este glicoliza?

Glicoliza prima etapă a respirației celulare. Ea descrie o secvență de reacții care descompune carbohidrații în molecule mai mici. În linii mari, glicoliza descompune o moleculă de glucoză și formează 2 molecule de piruvat, cu eliberarea a două molecule de ATP. Glicoliza a evoluat cu mult timp în urmă și este utilizată de marea majoritate a organismelor. Înseamnă literalmente „scindarea zaharurilor”.

Etapele glicolizei

Glicoliza are loc în citoplasmă. Este un proces complex și are zece etape care necesită diverse enzime și cofactori. Glicoliza poate fi separată în două faze: faza de investiție de energie și faza de amortizare a energiei.

Faza de investiție de energie

În timpul fazei de investiție de energie, glucoza este modificată prin adăugarea a două grupări fosfat, formând un zahăr modificat numit fructoză-1,6-bisfosfat. Această moleculă este instabilă și poate fi împărțită în două pentru a forma două zaharuri cu 3 atomi de carbon. Acest lucru necesită investirea a două molecule de ATP

Faza de amortizare a energiei

În faza de amortizare a energiei, zaharurile cu trei atomi de carbon sunt transformate în piruvate cu trei atomi de carbon, printr-o serie de reacții mediate de enzime. În timpul acestui proces, se produc două molecule de ATP și o moleculă de NADH. Cu toate acestea, deoarece există două molecule de piruvat care trebuie convertite, se fabrică patru ATP și două NADH.

Glicoliza în detaliu

Glucoza este mai întâi fosforilată în glucoză-6-fosfat cu o enzimă numită hexokinază. Acest lucru necesită investirea unei molecule de ATP. Glucoza-6-fosfat este apoi transformată în fructoză-6-fosfat de către o enzimă numită fosfoglucoză izomerază. Apoi, are loc o altă interacțiune dependentă de ATP; enzima fosfofructokinază transformă fructoza-6-fosfat în fructoză-1,6-bisfosfat. Acest zahăr cu 6 atomi de carbon are acum 2 grupe fosfat atașate.

Această moleculă este apoi descompusă în 2 molecule cu 3 atomi de carbon cu ajutorul unei enzime aldolază. Aceste molecule cu 3 atomi de carbon sunt gliceraldehidă-3-fosfat și fosfat de dihidroxiacetonă (DHAP). Numai gliceraldehidă-3-fosfat poate trece la următoarele etape ale reacției, dar DHAP poate fi transformat în gliceraldehidă-3-fosfat cu ajutorul enzimei triose fosfat izomeraza. Gliceraldehidă-3-fosfat este apoi transformată în 1,3-bisfosfoglicerat cu ajutorul gliceraldehidă fosfat dehidrogenazei, care produce, de asemenea, un NADH.

Acum, în faza de plată, fosfoglicerat kinaza poate desfosforila 1,3-bisfosfogliceratul pentru a produce 3-fosfoglicerat. Acest lucru produce 1 ATP pe reacție și, deoarece există 2 molecule de pornire, se generează 2 ATP. În continuare, fosfogliceromutaza transformă 3-fosfogliceratul în 2-fosfoglicerat, iar apoi enzima enolază îl transformă în fosfoenolpiruvat. În cele din urmă, piruvat kinaza defosforilează fosfoenolpiruvatul producând încă un ATP pe moleculă (deci 2 ATP)

La sfârșitul glicolizei, există un câștig NET de două molecule de piruvat, două molecule de ATP și 2 molecule de NADH. Dacă oxigenul este disponibil, piruvatul poate intra în mitocondrie și poate fi oxidat în dioxid de carbon prin procesul de respirație celulară, eliberând electroni de înaltă energie și multe molecule de ATP. Dacă oxigenul nu este disponibil, are loc respirația anaerobă, producând acid lactic.

Referințe și lecturi suplimentare

https://www.slideshare.net/prabeshrajjk/lecture-13-40727535 Diagrama simplă a glicolizei

https://microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/ Diagrama detaliată a glicolizei

Campbell, Neil A., și Jane B. Reece. Biologie (ediția a 8-a). San Francisco: Benjamin Cummings, 2007.

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

.