Гликолиза: какво е това и какви са неговите 10 фази?

Гликолизата е химичен процес което позволява дишането и клетъчния метаболизъм, по-специално чрез разграждането на глюкозата.

В тази статия ще видим по-подробно какво е гликолизата и за какво служи, както и нейните 10 фази на действие.

• Свързана статия: "Как действат захарта и мазнините в мозъка ни?"

Какво е гликолиза?

Терминът "гликолиза" се състои от гръцкото "гликози", което означава "захар" и "лизис", което означава "разграждане". В този смисъл гликолизата е процес, чрез който съставът на глюкозата се модифицира, за да се извлече достатъчно енергия в полза на клетките. Всъщност той действа не само като източник на енергия, но също така влияе върху клетъчната активност по различни начини, без непременно да генерира допълнителна енергия.

Например, той произвежда висок добив на молекулите, които позволяват метаболизъм и клетъчно дишане както аеробни, така и анаеробни. Най-общо казано, аеробният е вид метаболизъм, който се състои в извличане на енергия от органични молекули от окисляването на въглерода с кислород. В анаеробна форма елементът, използван за постигане на окисление, не е кислород, а сулфат или нитрат.

По същото време, глюкозата е органична молекула, съставена от 6-пръстенна мембрана намиращи се в кръвта и което обикновено е резултат от трансформацията на въглехидратите в захари. За да влезе в клетките, глюкозата преминава през протеините, отговорни за транспортирането й отвън от клетката до цитозола (вътреклетъчна течност, т.е. течността, намираща се в центъра на клетки).

Чрез гликолизата глюкозата се превръща в киселина, наречена "пивурова" или "пируват", която играе много важна роля в биохимичната активност. Този процес се среща в цитоплазмата (частта от клетката, която се намира между ядрото и мембраната). Но за да стане глюкозата пируват, трябва да възникне много сложен химичен механизъм, съставен от различни фази.

• Може да се интересувате: "Основни клетъчни типове на човешкото тяло"

Неговите 10 фази

Гликолизата е процес, който се изучава от второто десетилетие на 19 век, когато химици Луи Пастьор, Едуард Бухнер, Артър Хардън и Уилям Йънг започнаха да детайлизират механизма на ферментация. Тези изследвания позволиха да се знае развитието и различните форми на реакция в състава на молекулите.

Това е един от най-старите клетъчни механизми и по същия начин най-бързият начин за получаване на енергия и метаболизиране на въглехидратите. За това е необходимо да се появят 10 различни химични реакции, разделени на две големи фази. Първият се състои от изразходване на енергия чрез трансформиране на молекулата на глюкозата в две различни молекули; докато втората фаза е получаване на енергия чрез трансформиране на двете молекули, генерирани в предишния етап.

Въпреки това, ще видим 10-те фази на гликолиза по-долу.

1. Хексокиназа

Първата стъпка в гликолизата е превръщането на молекулата D-глюкоза в молекула глюкоза-6-фосфат (молекула глюкоза, фосфорилирана при въглерод 6). За да се генерира тази реакция, трябва да участва ензим, известен като хексокиназа, който има функцията да активира глюкозата за да може да се използва в следващите процеси.

2. Фосфоглюкозна изомераза (Глюкоза-6 Р изомераза)

Втората реакция на гликолизата е превръщането на глюкозо-6-фосфат във фруктоза-6-фосфат. За него трябва да действа ензим, наречен фосфоглюкозна изомераза. Това е фазата на определяне на молекулярния състав, която ще позволи да се консолидира гликолизата в двата следващи етапа.

3. Фосфофруктокиназа

В тази фаза фруктоза-6-фосфатът се превръща във фруктоза 1,6-бисфосфат, чрез действието на фосфофруктокиназа и магнезий. Това е необратима фаза, която кара гликолизата да започне да се стабилизира.

• Свързана статия: "10 здравословни храни, богати на магнезий"

4. Aldolasse

Сега фруктозата 1,6-бисфосфат е разделена на две изомерни захари, тоест две молекули с еднакви формула, но чиито атоми са подредени по различен начин, като по този начин също имат различни свойства. Двете захари са дихидроксиацетон фосфат (DHAP) и глицералдехид 3-фосфат (GAP) и разделението възниква поради активността на ензима алдолаза.

5. Трифосфат изомераза

Етап номер 5 се състои от резервиране на глицералдехид фосфата за следващия етап на гликолиза. За това ензим, наречен трифосфат изомераза, трябва да действа в рамките на двете захари, получени в предишния етап (дихидроксиацетон фосфат и глицералдехид 3-фосфат). Тук свършва първият от големите етапи, които описваме в началото на това номериране, чиято функция е да генерира енергийни разходи.

6. Глицералдехид-3-фосфат дехидрогеназа

В тази фаза започва получаването на енергия (през предишните 5 тя е била изразходвана само). Продължаваме с двете захари, генерирани преди това и тяхната активност е следната: произвеждат 1,3-бисфосфоглицерат, чрез добавяне на неорганичен фосфат към глицералдехид 3-фосфат.

За да се добави този фосфат, другата молекула (глицералдехид-3-фосфат дехидрогеназа) трябва да бъде дехидрогенирана. Това означава, че енергията на съединението започва да се увеличава.

7. Фосфоглицерат киназа

В тази фаза има друг трансфер на фосфат, за да може да се образува аденозин трифосфат и 3-фосфоглицерат. Това е 1,3-бисфосфоглицератната молекула, която получава фосфатна група от фосфоглицерат киназа.

8. Фосфоглицерат мутаза

От горната реакция се получава 3-фосфоглицерат. Сега е необходимо да се генерира 2-фосфоглицерат, чрез действието на ензим, наречен фосфоглицерат мутаза. Последният измества позицията на фосфата от третия въглерод (С3) към втория въглерод (С2) и по този начин се получава очакваната молекула.

9. Енолаза

Ензимът, наречен енолаза, е отговорен за отстраняването на водната молекула 2-фосфоглицерат. По този начин се получава предшественикът на пировиноградната киселина и ние сме към края на процеса на гликолиза. Този предшественик е фосфоенолпируват.

10. Пируват киназа

В крайна сметка настъпва трансфер на фосфор от фосфоенолпируват в аденозин дифосфат. Тази реакция възниква чрез действието на ензима пируват киназа и позволява на глюкозата да завърши трансформирането в пировиноградна киселина.

Библиографски справки:

• Гликолиза-10 стъпки, обяснени стъпки по стъпки с диаграма (2018). MicrobiologyInfo.com. Посетен на 26 септември 2018. Наличен в https://microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/.