Γλυκόλυση: τι είναι και ποιες είναι οι 10 φάσεις της;

Η γλυκόλυση είναι μια χημική διαδικασία που επιτρέπει την αναπνοή και τον κυτταρικό μεταβολισμό, ειδικά μέσω της διάσπασης της γλυκόζης.

Σε αυτό το άρθρο θα δούμε λεπτομερέστερα τι είναι η γλυκόλυση και τι είναι, καθώς και τις 10 φάσεις δράσης της.

• Σχετικό άρθρο: "Πώς λειτουργεί η ζάχαρη και το λίπος στον εγκέφαλό μας;"

Τι είναι η γλυκόλυση;

Ο όρος «γλυκόλυση» αποτελείται από τον ελληνικό «γλυκό» που σημαίνει «ζάχαρη» και «λύση» που σημαίνει «διάσπαση». Υπό αυτήν την έννοια, η γλυκόλυση είναι η διαδικασία με την οποία η σύνθεση της γλυκόζης τροποποιείται για την εξαγωγή επαρκούς ενέργειας προς όφελος των κυττάρων. Στην πραγματικότητα, δεν λειτουργεί μόνο ως πηγή ενέργειας, αλλά και επηρεάζει τη δραστηριότητα των κυττάρων με διαφορετικούς τρόπους, χωρίς απαραίτητα παραγωγή πρόσθετης ενέργειας.

Για παράδειγμα, παράγει υψηλή απόδοση των μορίων που επιτρέπουν το μεταβολισμό και την κυτταρική αναπνοή τόσο αερόβια όσο και αναερόβια. Σε γενικές γραμμές, το αερόβιο είναι ένας τύπος μεταβολισμού που συνίσταται στην εξαγωγή ενέργειας από οργανικά μόρια από την οξείδωση του άνθρακα από το οξυγόνο. Στην αναερόβια το στοιχείο που χρησιμοποιείται για την επίτευξη οξείδωσης δεν είναι οξυγόνο αλλά θειικό ή νιτρικό άλας.

Την ίδια στιγμή, η γλυκόζη είναι ένα οργανικό μόριο που αποτελείται από μια μεμβράνη 6 δακτυλίων βρίσκονται στο αίμα, και το οποίο είναι γενικά το αποτέλεσμα της μετατροπής των υδατανθράκων σε σάκχαρα. Για να εισέλθει στα κύτταρα, η γλυκόζη ταξιδεύει μέσω των πρωτεϊνών που είναι υπεύθυνες για τη μεταφορά τους από το εξωτερικό από το κύτταρο στο κυτοσόλιο (ενδοκυτταρικό υγρό, δηλαδή, το υγρό που βρίσκεται στο κέντρο του κύτταρα).

Μέσω της γλυκόλυσης, η γλυκόζη μετατρέπεται σε ένα οξύ που ονομάζεται «pivuric» ή «pyruvate» που παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη βιοχημική δραστηριότητα. Αυτή η διαδικασία εμφανίζεται στο κυτταρόπλασμα (το τμήμα του κυττάρου που βρίσκεται μεταξύ του πυρήνα και της μεμβράνης). Αλλά για να γίνει η γλυκόζη πυροσταφυλικό, πρέπει να εμφανιστεί ένας πολύ περίπλοκος χημικός μηχανισμός που αποτελείται από διαφορετικές φάσεις.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Κύριοι τύποι κυττάρων του ανθρώπινου σώματος"

Οι 10 φάσεις του

Η γλυκόλυση είναι μια διαδικασία που έχει μελετηθεί από τη δεύτερη δεκαετία του 19ου αιώνα, όταν οι χημικοί Ο Louis Pasteur, ο Eduard Buchner, ο Arthur Harden και ο William Young άρχισαν να περιγράφουν λεπτομερώς τον μηχανισμό του ζύμωση. Αυτές οι μελέτες επέτρεψαν να γνωρίζουν την ανάπτυξη και τις διάφορες μορφές αντίδρασης στη σύνθεση των μορίων.

Είναι ένας από τους παλαιότερους κυτταρικούς μηχανισμούς, και είναι επίσης ο γρηγορότερος τρόπος για να λάβετε ενέργεια και να μεταβολίσετε υδατάνθρακες. Για αυτό, είναι απαραίτητο να εμφανιστούν 10 διαφορετικές χημικές αντιδράσεις, χωρισμένες σε δύο μεγάλες φάσεις. Το πρώτο αποτελείται από την εξάπλωση ενέργειας μετατρέποντας το μόριο γλυκόζης σε δύο διαφορετικά μόρια. ενώ η δεύτερη φάση αποκτά ενέργεια μετασχηματίζοντας τα δύο μόρια που δημιουργήθηκαν στο προηγούμενο στάδιο.

Τούτου λεχθέντος, θα δούμε τις 10 φάσεις της γλυκόλυσης παρακάτω.

1. Εξοκινάση

Το πρώτο βήμα στη γλυκόλυση είναι να μετατραπεί το μόριο D-γλυκόζης σε ένα μόριο 6-φωσφορικής γλυκόζης (ένα μόριο γλυκόζης φωσφορυλιωμένο στον άνθρακα 6). Για να δημιουργηθεί αυτή η αντίδραση, πρέπει να συμμετέχει ένα ένζυμο που είναι γνωστό ως Hexokinase και έχει τη λειτουργία της ενεργοποίησης της γλυκόζης έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε επόμενες διαδικασίες.

2. Ισομεράση φωσφογλυκόζης (ισομεράση γλυκόζης-6 Ρ)

Η δεύτερη αντίδραση γλυκόλυσης είναι ο μετασχηματισμός της 6-φωσφορικής γλυκόζης σε 6-φωσφορική φρουκτόζη. Γι 'αυτό Ένα ένζυμο που ονομάζεται ισομεράση φωσφογλυκόζης πρέπει να δρα. Αυτή είναι η φάση ορισμού της μοριακής σύνθεσης που θα επιτρέψει την ενοποίηση της γλυκόλυσης στα δύο στάδια που ακολουθούν.

3. Φωσφοφρουκτοκινάση

Σε αυτή τη φάση, η 6-φωσφορική φρουκτόζη μετατρέπεται σε 1,6-διφωσφορική φρουκτόζη, μέσω της δράσης της φωσφοφρουκτοκινάσης και του μαγνησίου. Είναι μια μη αναστρέψιμη φάση, η οποία προκαλεί τη σταθεροποίηση της γλυκόλυσης.

• Σχετικό άρθρο: "10 υγιεινές τροφές πλούσιες σε μαγνήσιο"

4. Αλδολάση

Τώρα η 1,6-διφωσφορική φρουκτόζη διαιρείται σε δύο ισομερή σάκχαρα, δηλαδή δύο μόρια με τα ίδια τύπος, αλλά των οποίων τα άτομα ταξινομούνται διαφορετικά, έχουν επίσης διαφορετικές ιδιότητες. Τα δύο σάκχαρα είναι φωσφορική διυδροξυακετόνη (DHAP) και 3-φωσφορική γλυκεραλδεΰδη (GAP) και η διαίρεση εμφανίζεται λόγω της δραστικότητας του ενζύμου αλδολάση.

5. Τριφωσφορική ισομεράση

Το στάδιο 5 συνίσταται στην αποθήκευση της φωσφορικής γλυκεραλδεΰδης για το επόμενο στάδιο της γλυκόλυσης. Για αυτό, ένα ένζυμο που ονομάζεται τριφωσφορική ισομεράση πρέπει να δρα εντός των δύο σακχάρων που ελήφθησαν στο προηγούμενο στάδιο (φωσφορική διυδροξυακετόνη και 3-φωσφορική γλυκεραλδεΰδη). Εδώ τελειώνει το πρώτο από τα μεγάλα στάδια που περιγράφουμε στην αρχή αυτής της αρίθμησης, η λειτουργία του οποίου είναι να παράγει ενεργειακές δαπάνες.

6. Γλυκεραλδεϋδη-3-φωσφορική αφυδρογονάση

Σε αυτή τη φάση ξεκινά η απόκτηση ενέργειας (κατά τα προηγούμενα 5 είχε ξοδευτεί μόνο). Συνεχίζουμε με τα δύο σάκχαρα που δημιουργήθηκαν προηγουμένως και η δραστηριότητά τους έχει ως εξής: παράγουν 1,3-διφωσφογλυκερικό, προσθέτοντας ένα ανόργανο φωσφορικό άλας σε 3-φωσφορική γλυκεραλδεΰδη.

Προκειμένου να προστεθεί αυτό το φωσφορικό, το άλλο μόριο (γλυκεραλδεϋδη-3-φωσφορική αφυδρογονάση) πρέπει να αφυδρογονωθεί. Αυτό σημαίνει ότι η ενέργεια της ένωσης αρχίζει να αυξάνεται.

7. Φωσφογλυκερική κινάση

Σε αυτή τη φάση υπάρχει μια άλλη μεταφορά φωσφορικού, που είναι ικανή να σχηματίσει τριφωσφορική αδενοσίνη και 3-φωσφογλυκερικό. Είναι το μόριο 1,3-διφωσφογλυκερικού που δέχεται φωσφορική ομάδα από φωσφογλυκερική κινάση.

8. Φωσφογλυκερική μετατάση

Από την παραπάνω αντίδραση ελήφθη 3-φωσφογλυκερικό άλας. Τώρα είναι απαραίτητο να παραχθεί 2-φωσφογλυκερικό, μέσω της δράσης ενός ενζύμου που ονομάζεται φωσφαγλυκερική μετατάση. Το τελευταίο μεταφέρει τη θέση του φωσφορικού από τον τρίτο άνθρακα (C3) στον δεύτερο άνθρακα (C2), και έτσι λαμβάνεται το αναμενόμενο μόριο.

9. Ενολάση

Ένα ένζυμο που ονομάζεται ενολάση είναι υπεύθυνο για την απομάκρυνση του μορίου του νερού από το 2-φωσφογλυκερικό. Με αυτόν τον τρόπο λαμβάνεται ο πρόδρομος του πυρουβικού οξέος και πλησιάζουμε στο τέλος της διαδικασίας γλυκόλυσης. Αυτός ο πρόδρομος είναι φωσφονοπυρουβικός εστέρας.

10. Πυροστατική κινάση

Τελικά, πραγματοποιείται μεταφορά φωσφόρου από φωσφονοπυρουβικό εστέρα σε διφωσφορική αδενοσίνη. Αυτή η αντίδραση συμβαίνει με τη δράση του ενζύμου πυροσταφυλική κινάση, και επιτρέπει στη γλυκόζη να ολοκληρώσει τη μετατροπή σε πυροσταφυλικό οξύ.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• Τα βήματα της γλυκόλυσης-10 εξήγησαν βήμα προς βήμα με το διάγραμμα (2018). MicrobiologyInfo.com. Ανακτήθηκε στις 26 Σεπτεμβρίου 2018. Διαθέσιμο σε https://microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/.