Glykolyse: hvad er det, og hvad er dets 10 faser?

Glykolyse er en kemisk proces der muliggør respiration og cellulær metabolisme, specifikt gennem nedbrydning af glukose.

I denne artikel vil vi se mere detaljeret, hvad glykolyse er, og hvad den er beregnet til, såvel som dens 10 handlingsfaser.

• Relateret artikel: "Hvordan fungerer sukker og fedt i vores hjerne?"

Hvad er glykolyse?

Udtrykket "glykolyse" består af det græske "glykos", som betyder "sukker" og "lysis", hvilket betyder "nedbrydning". I denne forstand er glykolyse den proces, ved hvilken sammensætningen af ​​glukose modificeres til at udvinde tilstrækkelig energi til gavn for cellerne. Faktisk fungerer det ikke kun som en energikilde, men også påvirker celleaktivitet på forskellige måderuden nødvendigvis at generere ekstra energi.

For eksempel producerer det et højt udbytte af de molekyler, der tillader metabolisme og cellulær respiration både aerob og anaerob. Generelt er aerobic en form for stofskifte, der består i at udvinde energi fra organiske molekyler fra oxidationen af ​​kulstof med ilt. I anaerobe stoffer er det element, der bruges til at opnå oxidation, ikke ilt, men snarere sulfat eller nitrat.

På samme tid, glukose er et organisk molekyle sammensat af en 6-ringmembran findes i blodet, og som generelt er resultatet af omdannelsen af ​​kulhydrater til sukker. For at komme ind i celler bevæger glukose sig gennem proteinerne, der er ansvarlige for at transportere den udefra fra cellen til cytosolen (intracellulær væske, dvs. væsken findes i midten af celler).

Gennem glykolyse omdannes glukose til en syre kaldet "pivuric" eller "pyruvat", der spiller en meget vigtig rolle i biokemisk aktivitet. Denne proces forekommer i cytoplasmaet (den del af cellen, der ligger mellem kernen og membranen). Men for at glukose kan blive pyruvat, skal der forekomme en meget kompleks kemisk mekanisme sammensat af forskellige faser.

• Du kan være interesseret: "Hovedcelletyper af den menneskelige krop"

Dens 10 faser

Glykolyse er en proces, der er blevet undersøgt siden andet årti af det 19. århundrede, hvor kemikere Louis Pasteur, Eduard Buchner, Arthur Harden og William Young begyndte at specificere mekanismen for gæring. Disse undersøgelser gjorde det muligt at kende udviklingen og forskellige former for reaktion i molekylernes sammensætning.

Det er en af ​​de ældste cellulære mekanismer, og det er det også den hurtigste måde at få energi på og metabolisere kulhydrater. Til dette er det nødvendigt, at der opstår 10 forskellige kemiske reaktioner, opdelt i to store faser. Den første består i at udnytte energi ved at omdanne glucosemolekylet til to forskellige molekyler; mens den anden fase opnår energi ved at transformere de to molekyler, der blev genereret i det foregående trin.

Når det er sagt, vil vi se de 10 faser af glykolyse nedenfor.

1. Hexokinase

Det første trin i glykolyse er at omdanne D-glucosemolekylet til et glucose-6-phosphatmolekyle (et glucosemolekyle phosphoryleret ved carbon 6). For at generere denne reaktion skal et enzym kendt som Hexokinase deltage, og det har funktionen at aktivere glukose så det kan bruges i efterfølgende processer.

2. Phosphoglucose isomerase (Glucose-6 P isomerase)

Den anden reaktion af glykolyse er transformation af glucose-6-phosphat til fruktose-6-phosphat. For det et enzym kaldet phosphoglucose-isomerase skal virke. Dette er den definitionsfase af den molekylære sammensætning, der gør det muligt at konsolidere glykolysen i de to efterfølgende trin.

3. Phosphofructokinase

I denne fase omdannes fructose-6-phosphat til fructose 1,6-bisphosphat, gennem virkningen af ​​phosphofructokinase og magnesium. Det er en irreversibel fase, der får glykolyse til at begynde at stabilisere sig.

• Relateret artikel: "10 sunde fødevarer rig på magnesium"

4. Aldolasse

Nu er fruktose 1,6-bisphosphat opdelt i to isomere sukkerarter, det vil sige to molekyler med det samme formel, men hvis atomer er ordnet forskelligt og dermed også har forskellige egenskaber. De to sukkerarter er dihydroxyacetonphosphat (DHAP) og glyceraldehyd 3-phosphat (GAP) og opdeling forekommer på grund af enzymet aldolase.

5. Triphosphat-isomerase

Trin 5 består i at reservere glyceraldehydphosphatet til det næste trin i glykolyse. Til dette skal et enzym kaldet triphosphatisomerase virke inden for de to sukkerarter opnået i det foregående trin (dihydroxyacetonphosphat og glyceraldehyd-3-phosphat). Det er her, den første af de store faser, som vi beskriver i begyndelsen af ​​denne nummerering, slutter, hvis funktion er at generere energiforbrug.

6. Glyceraldehyd-3-phosphatdehydrogenase

I denne fase begynder opnåelsen af ​​energi (i løbet af de foregående 5 var den kun brugt). Vi fortsætter med de to genererede sukkerarter tidligere, og deres aktivitet er som følger: producere 1,3-bisphosphoglyceratved tilsætning af et uorganisk phosphat til glyceraldehyd-3-phosphat.

For at tilføje dette phosphat skal det andet molekyle (glyceraldehyd-3-phosphatdehydrogenase) dehydrogeneres. Dette betyder, at forbindelsenes energi begynder at stige.

7. Phosphoglyceratkinase

I denne fase er der en anden overførsel af et phosphat for at være i stand til at danne adenosintriphosphat og 3-phosphoglycerat. Det er 1,3-bisphosphoglyceratmolekylet, der modtager en phosphatgruppe fra phosphoglyceratkinase.

8. Phosphoglyceratmutase

Fra ovenstående reaktion blev 3-phosphoglycerat opnået. Nu er det nødvendigt at generere 2-fosfoglycerat, gennem virkningen af ​​et enzym kaldet phosphoglyceratmutase. Sidstnævnte flytter positionen af ​​phosphatet fra det tredje carbon (C3) til det andet carbon (C2), og således opnås det forventede molekyle.

9. Enolase

Et enzym kaldet enolase er ansvarlig for at fjerne vandmolekylet fra 2-phosphoglycerat. På denne måde opnås forløberen for pyruvinsyre og vi nærmer os slutningen af ​​glykolyseprocessen. Denne forløber er phosphoenolpyruvat.

10. Pyruvat kinase

Til sidst forekommer en overførsel af phosphor fra phosphoenolpyruvat til adenosindiphosphat. Denne reaktion forekommer ved virkningen af ​​enzymet pyruvatkinase og tillader glukose at færdiggøre transformation til pyruvinsyre.

Bibliografiske referencer:

• Glykolyse-10 trin forklaret trin for trin med diagram (2018). MicrobiologyInfo.com. Hentet 26. september 2018. Tilgængelig i https://microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/.