გლიკოლიზი: რა არის ეს და რა არის მისი 10 ფაზა?

გლიკოლიზი არის ქიმიური პროცესი ეს საშუალებას იძლევა სუნთქვა და უჯრედული მეტაბოლიზმი, კერძოდ გლუკოზის დაშლის გზით.

ამ სტატიაში უფრო დეტალურად ვნახავთ რა არის გლიკოლიზი და რისთვის არის იგი, ასევე მისი მოქმედების 10 ეტაპი.

• დაკავშირებული სტატია: "როგორ მუშაობს შაქარი და ცხიმი ჩვენს ტვინში?"

რა არის გლიკოლიზი?

ტერმინი "გლიკოლიზი" შედგება ბერძნული "glycos" - ისგან, რაც ნიშნავს "შაქარს" და "ლიზისს", რაც "დაშლას" ნიშნავს. ამ თვალსაზრისით, გლიკოლიზი არის პროცესი, რომლის დროსაც ხდება გლუკოზის შემადგენლობის შეცვლა და უჯრედების სასარგებლოდ საკმარისი ენერგიის მოპოვება. სინამდვილეში, იგი არა მხოლოდ ენერგიის წყაროს როლს ასრულებს, არამედ ასევე გავლენას ახდენს უჯრედების აქტივობაზე სხვადასხვა გზითგარეშე აუცილებელი დამატებითი ენერგიის გამომუშავების გარეშე.

მაგალითად, ის აწარმოებს მოლეკულების მაღალ მოსავალს, რომლებიც საშუალებას აძლევს ნივთიერებათა ცვლას და უჯრედულ სუნთქვას აერობული და ანაერობული. ზოგადად რომ ვთქვათ, აერობული მეტაბოლიზმის სახეობაა, რომელიც შედგება ორგანული მოლეკულებისგან ენერგიის მოპოვებისგან, ნახშირბადის ჟანგბადის დაჟანგვისგან. ანაერობულობაში დაჟანგვის მისაღწევად გამოყენებული ელემენტია არა ჟანგბადი, არამედ სულფატი ან ნიტრატი.

Ამავე დროს, გლუკოზა არის ორგანული მოლეკულა, რომელიც შედგება 6 ბეჭედიანი მემბრანისგან გვხვდება სისხლში და რაც ზოგადად ნახშირწყლების შაქრებად გარდაქმნის შედეგია. უჯრედებში შესვლის მიზნით, გლუკოზა გადის ცილებს, რომლებიც პასუხისმგებელია მის ტრანსპორტირებაზე გარედან უჯრედიდან ციტოზოლამდე (უჯრედშიდა სითხე, ანუ სითხე, რომელიც გვხვდება ცენტრში) უჯრედები).

გლიკოლიზის საშუალებით, გლუკოზა გარდაიქმნება მჟავად, სახელწოდებით "პივურინი" ან "პიროვატი", რომელიც მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ბიოქიმიურ აქტივობაში. ეს პროცესი ხდება ციტოპლაზმაში (უჯრედის ნაწილი, რომელიც ბირთვს და მემბრანს შორის მდებარეობს). გლუკოზა რომ გახდეს პიროვატი, უნდა მოხდეს ძალიან რთული ქიმიური მექანიზმი, რომელიც შედგება სხვადასხვა ფაზებისაგან.

• შეიძლება დაგაინტერესოთ: "ადამიანის სხეულის ძირითადი უჯრედების ტიპები"

მისი 10 ფაზა

გლიკოლიზი არის პროცესი, რომელიც შეისწავლეს XIX საუკუნის მეორე ათწლეულიდან, როდესაც ქიმიკოსები არიან ლუი პასტერმა, ედუარდ ბუხნერმა, არტურ ჰარდენმა და უილიამ იანგმა დაიწყეს დეტალების მექანიზმის დეტალები დუღილი. ამ კვლევებმა საშუალება მისცა იცოდეთ განვითარებისა და რეაქციის სხვადასხვა ფორმა მოლეკულების შემადგენლობაში.

ეს არის ერთ-ერთი უძველესი ფიჭური მექანიზმი და იგი ასევე ენერგიის მიღების და ნახშირწყლების მეტაბოლიზმის უსწრაფესი გზა. ამისათვის აუცილებელია 10 სხვადასხვა ქიმიური რეაქცია მოხდეს, დაყოფილია ორ დიდ ფაზად. პირველი შედგება ენერგიის ხარჯვისგან, გლუკოზის მოლეკულის ორ განსხვავებულ მოლეკულად გარდაქმნით; ხოლო მეორე ფაზა არის ენერგიის მიღება წინა ეტაპზე წარმოქმნილი ორი მოლეკულის გარდაქმნით.

ამის თქმით, ქვემოთ გლიკოლიზის 10 ფაზას ვიხილავთ.

1. ჰექსოკინაზა

გლიკოლიზის პირველი ეტაპია D- გლუკოზის მოლეკულის გარდაქმნა გლუკოზა-6-ფოსფატის მოლეკულაში (გლუკოზის მოლეკულა, რომელიც ფოსფორილირდება ნახშირბადში 6). ამ რეაქციის წარმოსაქმნელად, ფერმენტი, რომელიც ცნობილია ჰექსოკინაზა, უნდა მონაწილეობდეს და მას აქვს გლუკოზის გააქტიურების ფუნქცია. ისე, რომ იგი შეიძლება გამოყენებულ იქნას შემდგომ პროცესებში.

2. ფოსფოგლუკოზის იზომერაზა (გლუკოზა -6 P იზომერაზა)

გლიკოლიზის მეორე რეაქცია არის გლუკოზა-6-ფოსფატის გარდაქმნა ფრუქტოზა-6-ფოსფატად. ამისთვის უნდა მოქმედებდეს ფერმენტი, სახელწოდებით ფოსფოგლუკოზის იზომერაზა. ეს არის მოლეკულური შემადგენლობის განსაზღვრის ეტაპი, რომელიც საშუალებას მოგვცემს გლიკოლიზის კონსოლიდაცია შემდეგ ორ ეტაპზე.

3. ფოსფოფრუქტოკინაზა

ამ ფაზაში ფრუქტოზა-6-ფოსფატი გარდაიქმნება ფრუქტოზა 1,6-ბისფოსფატად, ფოსფოფრუქტოკინაზას და მაგნიუმის მოქმედებით. ეს არის შეუქცევადი ეტაპი, რომელიც იწვევს გლიკოლიზის სტაბილიზაციას.

• დაკავშირებული სტატია: "10 ჯანსაღი საკვები მდიდარია მაგნიუმით"

4. ალდოლასე

ფრუქტოზა 1,6-ბისფოსფატი იყოფა ორ იზომერულ შაქრად, ანუ ორ მოლეკულას ერთნაირი ფორმულა, მაგრამ რომელთა ატომები სხვაგვარად არის დალაგებული, ამრიგად, მათ აქვთ სხვადასხვა თვისებები. ორი შაქარია დიჰიდროქსიაცეტონის ფოსფატი (DHAP) და გლიცერალდეჰიდი 3-ფოსფატი (GAP) და დაყოფა ხდება ფერმენტ ალდოლაზას აქტივობის გამო.

5. ტრიფოსფატის იზომერაზა

მე -5 ეტაპი შედგება გლიცერალდეჰიდის ფოსფატის რეზერვირებისგან გლიკოლიზის შემდეგი ეტაპისთვის. ამისათვის ფერმენტი, რომელსაც ტრიფოსფატის იზომერაზა ეწოდება, უნდა მოქმედებდეს წინა ეტაპზე მიღებულ ორ შაქარში (დიჰიდროქსიაცეტონის ფოსფატი და გლიცერალდეჰიდი 3-ფოსფატი). აქ მთავრდება პირველი დიდი ეტაპი, რომელსაც აღწერს ამ ნუმერაციის დასაწყისში, რომლის ფუნქციაა ენერგიის ხარჯვის გამომუშავება.

6. გლიცერალდეჰიდი-3-ფოსფატის დეჰიდროგენაზა

ამ ფაზაში იწყება ენერგიის მიღება (წინა 5 – ის განმავლობაში ის მხოლოდ დაიხარჯა). ჩვენ ვაგრძელებთ ადრე წარმოქმნილ ორ შაქარს და მათი საქმიანობა შემდეგია: აწარმოებენ 1,3-ბისფოსფოგლიცერატს, არაორგანული ფოსფატის გლიცერალდეჰიდის 3-ფოსფატის დამატებაში.

ამ ფოსფატის დამატების მიზნით, სხვა მოლეკულა (გლიცერალდეჰიდი-3-ფოსფატდეჰიდროგენაზა) უნდა გაუწყლოდეს. ეს ნიშნავს, რომ ნაერთის ენერგია იწყებს ზრდას.

7. ფოსფოგლიცერატ კინაზა

ამ ფაზაში ხდება ფოსფატის კიდევ ერთი გადატანა, რომ შესაძლებელი გახდეს ადენოზინტრიფოსფატი და 3-ფოსფოგლიცერატი. ეს არის 1,3-ბისფოსფოგლიცერატის მოლეკულა, რომელიც იღებს ფოსფატურ ჯგუფს ფოსფოგლიცერატ კინაზასგან.

8. ფოსფოგლიცერატის მუტაზა

ზემოხსენებული რეაქციიდან მიიღება 3-ფოსფოგლიცერატი. ახლა საჭიროა 2-ფოსფოგლიცერატის წარმოქმნა, ფოსფოგლიცერატის მუტაზას ფერმენტის მოქმედებით. ეს უკანასკნელი გადაანაწილებს ფოსფატის პოზიციას მესამე ნახშირბადიდან (C3) მეორე ნახშირბადში (C2) და ამრიგად მიიღება მოსალოდნელი მოლეკულა.

9. ენოლაზა

ფერმენტი, სახელწოდებით ენოლაზა, პასუხისმგებელია წყლის მოლეკულის 2-ფოსფოგლიცერატიდან მოცილებაზე. ამ გზით მიიღება პიროვინის მჟავას წინამორბედი და ჩვენ გლიკოლიზის პროცესის დასასრულს ვუახლოვდებით. ეს წინამორბედი არის ფოსფოენოლპიროვატი.

10. პიროვატი კინაზა

საბოლოოდ, ხდება ფოსფორის გადატანა ფოსფოენოლპიროვატიდან ადენოზინ დიფოსფატში. ეს რეაქცია ხდება ფერმენტ პიროვატ კინაზას მოქმედებით და საშუალებას აძლევს გლუკოზას დაასრულოს ტრანსფორმაცია პიროვინის მჟავად.

ბიბლიოგრაფიული ცნობარი:

• გლიკოლიზი - 10 ნაბიჯი ნაბიჯ-ნაბიჯ ხსნიდა დიაგრამაზე (2018). მიკრობიოლოგიაInfo.com. წაკითხვის თარიღი: 2018 წლის 26 სექტემბერი. Ხელმისაწვდომია https://microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/.