Glikolizė: kas tai yra ir kokie yra 10 jos etapų?
Glikolizė yra cheminis procesas tai leidžia kvėpuoti ir ląstelių apykaitą, ypač skaidant gliukozę.
Šiame straipsnyje mes išsamiau pamatysime, kas yra glikolizė ir kam ji skirta, taip pat 10 jos veikimo fazių.
- Susijęs straipsnis: "Kaip cukrus ir riebalai veikia mūsų smegenis?"
Kas yra glikolizė?
Sąvoka „glikolizė“ susideda iš graikų kalbos „glikozė“, kuri reiškia „cukrus“, o „lizė“ - „suskaidymas“. Šia prasme glikolizė yra procesas, kurio metu gliukozės sudėtis modifikuojama taip, kad išgautų pakankamai energijos ląstelių naudai. Tiesą sakant, jis veikia ne tik kaip energijos šaltinis, bet ir įvairiai veikia ląstelių aktyvumą, nebūtinai generuodami papildomą energiją.
Pavyzdžiui, gaunamas didelis molekulių, leidžiančių metabolizmą ir ląstelių kvėpavimą, aerobinis ir anaerobinis, derlius. Apskritai, aerobinis yra metabolizmo tipas, kurį sudaro organinių molekulių energijos išskyrimas iš anglies oksidacijos deguonimi. Anaerobiniame elemente oksidacijai pasiekti naudojamas ne deguonis, o sulfatas arba nitratas.
Tuo pačiu metu, gliukozė yra organinė molekulė, susidedanti iš 6 žiedų membranos randamas kraujyje ir kuris paprastai yra angliavandenių virsmo cukrumi rezultatas. Siekdama patekti į ląsteles, gliukozė keliauja per baltymus, atsakingus už jos transportavimą iš išorės iš ląstelės į citozolį (viduląstelinis skystis, t. y. skystis, randamas ląstelės).
Vykdant glikolizę, gliukozė virsta rūgštimi, vadinama „pivurine“ arba „piruvatu“, kuri vaidina labai svarbų vaidmenį biocheminiame veikloje. Šis procesas įvyksta citoplazmoje (ląstelės dalis, esanti tarp branduolio ir membranos). Tačiau norint, kad gliukozė taptų piruvatu, turi įvykti labai sudėtingas cheminis mechanizmas, susidedantis iš skirtingų fazių.
- Galbūt jus domina: "Pagrindiniai žmogaus kūno ląstelių tipai"
Jo 10 fazių
Glikolizė yra procesas, kuris buvo tiriamas nuo XIX amžiaus antrojo dešimtmečio, kai chemikai Louisas Pasteuras, Eduardas Buchneris, Arthuras Hardenas ir Williamas Youngas pradėjo detalizuoti šios sistemos mechanizmą fermentacija. Šie tyrimai leido sužinoti apie molekulių vystymąsi ir įvairias reakcijos formas.
Tai yra vienas iš seniausių ląstelių mechanizmų, taip pat greičiausias būdas gauti energijos ir metabolizuoti angliavandenius. Tam reikia 10 skirtingų cheminių reakcijų, suskirstytų į dvi dideles fazes. Pirmasis susideda iš energijos išeikvojimo transformuojant gliukozės molekulę į dvi skirtingas molekules; o antroji fazė gauna energiją transformuodama dvi ankstesniame etape generuotas molekules.
Beje, toliau matysime 10 glikolizės fazių.
1. Heksokinazė
Pirmasis glikolizės žingsnis yra D-gliukozės molekulės pavertimas gliukozės-6-fosfato molekule (gliukozės molekulė, fosforilinta anglies 6 junginyje). Norint sukelti šią reakciją, turi dalyvauti fermentas, žinomas kaip heksokinazė, ir jis turi gliukozės aktyvavimo funkciją kad jį būtų galima naudoti vėlesniuose procesuose.
2. Fosfogliukozės izomerazė (gliukozės-6 P izomerazė)
Antroji glikolizės reakcija yra gliukozės-6-fosfato pavertimas fruktozės-6-fosfatu. Už jį turi veikti fermentas, vadinamas fosfogliukozės izomeraze. Tai yra molekulinės kompozicijos apibrėžimo fazė, kuri leis konsoliduoti glikolizę dviejuose tolesniuose etapuose.
3. Fosfofruktokinazė
Šioje fazėje fruktozė-6-fosfatas virsta fruktozės 1,6-bisfosfatu, veikiant fosfofruktokinazei ir magniui. Tai yra negrįžtama fazė, dėl kurios pradeda stabilizuotis glikolizė.
- Susijęs straipsnis: "10 sveikų maisto produktų, kuriuose gausu magnio"
4. Aldolasse
Dabar fruktozės 1,6-bisfosfatas yra padalintas į du izomerinius cukrus, tai yra dvi molekules, turinčias tą patį formulė, bet kurių atomai yra išdėstyti skirtingai, todėl taip pat turi skirtingas savybes. Du cukrūs yra dihidroksiacetono fosfatas (DHAP) ir gliceraldehido 3-fosfatas (GAP), taip pat atsiranda dėl fermento aldolazės aktyvumo.
5. Trifosfato izomerazė
5 etapas susideda iš gliceraldehido fosfato rezervavimo kitam glikolizės etapui. Tam fermentas, vadinamas trifosfato izomeraze, turi veikti dviejuose ankstesniame etape gautuose cukruose (dihidroksiacetono fosfatas ir gliceraldehido 3-fosfatas). Čia baigiasi pirmasis iš didžiųjų etapų, kuriuos apibūdiname šios numeracijos pradžioje, kurio funkcija yra generuoti energijos sąnaudas.
6. Gliceraldehido-3-fosfato dehidrogenazė
Šiame etape pradedama gauti energiją (per ankstesnius 5 ji buvo tik išleista). Mes tęsiame du anksčiau sukurtus cukrus ir jų veikla yra tokia: gamina 1,3-bisfosfogliceratą, pridedant neorganinio fosfato į gliceraldehido 3-fosfatą.
Norint įpilti šio fosfato, reikia dehidrinti kitą molekulę (gliceraldehido-3-fosfato dehidrogenazę). Tai reiškia, kad junginio energija pradeda didėti.
7. Fosfoglicerato kinazė
Šioje fazėje vyksta dar vienas fosfato perdavimas, kad būtų galima suformuoti adenozino trifosfatą ir 3-fosfogliceratą. Būtent 1,3-bisfosfoglicerato molekulė gauna fosfato grupę iš fosfoglicerato kinazės.
8. Fosfoglicerato mutazė
Iš minėtos reakcijos buvo gautas 3-fosfogliceratas. Dabar būtina sukurti 2-fosfogliceratą, veikiant fermentui, vadinamam fosfoglicerato mutaze. Pastarasis fosfato padėtį perkelia iš trečiosios anglies (C3) į antrąją anglį (C2), taigi gaunama laukiama molekulė.
9. Enolase
Fermentas, vadinamas enolaze, yra atsakingas už vandens molekulės pašalinimą iš 2-fosfoglicerato. Tokiu būdu gaunamas piruvino rūgšties pirmtakas ir mes artėjame prie glikolizės proceso pabaigos. Šis pirmtakas yra fosfoenolpiruvatas.
10. Piruvato kinazė
Galų gale fosforas iš fosfoenolpiruvato pereina į adenozino difosfatą. Ši reakcija vyksta veikiant fermentui piruvato kinazei ir leidžia gliukozei baigtis transformuotis į piruvino rūgštį.
Bibliografinės nuorodos:
- Glikolizė-10 žingsnių paaiškino žingsnius su diagrama (2018). MicrobiologyInfo.com. Žiūrėta 2018 m. Rugsėjo 26 d. Yra https://microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/.