Glikolīze: kas tas ir un kādi ir tā 10 fāzes?

Glikolīze ir ķīmisks process kas ļauj elpot un šūnu metabolismu, īpaši sadalot glikozi.

Šajā rakstā mēs sīkāk redzēsim, kas ir glikolīze un kam tā paredzēta, kā arī tās 10 darbības fāzes.

• Saistītais raksts: "Kā cukurs un tauki darbojas mūsu smadzenēs?"

Kas ir glikolīze?

Termins "glikolīze" sastāv no grieķu valodas "glycos", kas nozīmē "cukurs" un "lysis", kas nozīmē "sadalījums". Šajā ziņā glikolīze ir process, kurā glikozes sastāvs tiek modificēts, lai iegūtu šūnu ieguvei pietiekamu enerģiju. Patiesībā tas darbojas ne tikai kā enerģijas avots, bet arī ietekmē šūnu aktivitāti dažādos veidos, obligāti neradot papildu enerģiju.

Piemēram, tas rada lielu molekulu ražu, kas ļauj vielmaiņu un šūnu elpošanu gan aerobā, gan anaerobā veidā. Vispārīgi runājot, aerobais ir vielmaiņas veids, kas sastāv no enerģijas iegūšanas no organiskām molekulām no oglekļa oksidēšanas ar skābekli. Anaerobā oksidācijas sasniegšanai izmantotais elements nav skābeklis, bet gan sulfāts vai nitrāts.

Tajā pašā laikā, glikoze ir organiska molekula, kas sastāv no 6 gredzenu membrānas

asinīs un kas parasti ir ogļhidrātu pārveidošanās par cukuriem rezultāts. Lai iekļūtu šūnās, glikoze pārvietojas caur olbaltumvielām, kas ir atbildīgas par tās transportēšanu no ārpuses no šūnas līdz citozolam (intracelulārais šķidrums, tas ir, šķidrums, kas atrodams šūnas).

Veicot glikolīzi, glikoze tiek pārveidota par skābi, ko sauc par "pivuric" vai "piruvat", kurai ir ļoti svarīga loma bioķīmiskajā aktivitātē. Šis process notiek citoplazmā (šūnas daļa, kas atrodas starp kodolu un membrānu). Bet, lai glikoze kļūtu par piruvātu, jānotiek ļoti sarežģītam ķīmiskam mehānismam, kas sastāv no dažādām fāzēm.

• Jūs varētu interesēt: "Galvenie cilvēka ķermeņa šūnu tipi"

Tās 10 fāzes

Glikolīze ir process, kas tiek pētīts kopš 19. gadsimta otrās dekādes, kad ķīmiķi Luiss Pastērs, Eduards Buhners, Artūrs Hārdens un Viljams Jangs sāka detalizēti aprakstīt fermentācija. Šie pētījumi ļāva uzzināt molekulu sastāva attīstību un dažādas reakcijas formas.

Tas ir viens no vecākajiem šūnu mehānismiem, un tas ir tāpat ātrākais veids, kā iegūt enerģiju un metabolizēt ogļhidrātus. Lai to izdarītu, ir nepieciešamas 10 dažādas ķīmiskas reakcijas, kas sadalītas divās lielās fāzēs. Pirmais sastāv no enerģijas iztērēšanas, pārveidojot glikozes molekulu divās dažādās molekulās; kamēr otrā fāze iegūst enerģiju, pārveidojot divas iepriekšējā posmā radītās molekulas.

Tas nozīmē, ka zemāk mēs redzēsim 10 glikolīzes fāzes.

1. Heksokināze

Pirmais glikolīzes solis ir D-glikozes molekulas pārveidošana par glikozes-6-fosfāta molekulu (glikozes molekula, kas fosforilēta pie oglekļa 6). Lai radītu šo reakciju, jāpiedalās fermentam, kas pazīstams kā heksokināze, un tā funkcija ir glikozes aktivizēšana lai to varētu izmantot turpmākajos procesos.

2. Fosfoglikozes izomerāze (glikozes-6 P izomerāze)

Otra glikolīzes reakcija ir glikozes-6-fosfāta pārveidošana par fruktozes-6-fosfātu. Par to jādarbojas fermentam, ko sauc par fosfoglikozes izomerāzi. Šis ir molekulārā sastāva definēšanas posms, kas ļaus konsolidēt glikolīzi divos sekojošos posmos.

3. Fosfofruktokināze

Šajā fāzē fruktozes-6-fosfāts tiek pārvērsts par fruktozes-1,6-bifosfātu, fosfofruktokināzes un magnija iedarbība. Tā ir neatgriezeniska fāze, kuras dēļ glikolīze sāk stabilizēties.

• Saistītais raksts: "10 veselīgi pārtikas produkti, kas bagāti ar magniju"

4. Aldolasse

Tagad fruktozes 1,6-bifosfāts ir sadalīts divos izomēros cukuros, tas ir, divās molekulās ar vienādu formula, bet kuru atomi ir sakārtoti atšķirīgi, tādējādi arī tiem ir atšķirīgas īpašības. Divi cukuri ir dihidroksiacetona fosfāts (DHAP) un gliceraldehīda 3-fosfāts (GAP), un sadalījums rodas fermenta aldolāzes aktivitātes dēļ.

5. Trifosfāta izomerāze

5. posms sastāv no gliceraldehīda fosfāta rezervēšanas nākamajam glikolīzes posmam. Lai to izdarītu, fermentam, ko sauc par trifosfāta izomerāzi, jādarbojas abos iepriekšējā posmā iegūtajos cukuros (dihidroksiacetona fosfāts un gliceraldehīda 3-fosfāts). Šeit beidzas pirmais no lielajiem posmiem, ko mēs aprakstām šīs numerācijas sākumā, kuras funkcija ir radīt enerģijas izdevumus.

6. Gliceraldehīda-3-fosfāta dehidrogenāze

Šajā fāzē sākas enerģijas iegūšana (iepriekšējo 5 laikā tā bija tikai iztērēta). Mēs turpinām ar diviem iepriekš radītajiem cukuriem, un to darbība ir šāda: iegūst 1,3-bisfosfoglicerātu, pievienojot neorganisku fosfātu gliceraldehīda 3-fosfātam.

Lai pievienotu šo fosfātu, otra molekula (gliceraldehīda-3-fosfāta dehidrogenāze) ir dehidrogenēta. Tas nozīmē, ka savienojuma enerģija sāk palielināties.

7. Fosfoglicerāta kināze

Šajā fāzē notiek vēl viena fosfāta pārnešana, lai varētu veidot adenozīna trifosfātu un 3-fosfoglicerātu. Tieši 1,3-bisfosfoglicerāta molekula saņem fosfātu grupu no fosfoglicerāta kināzes.

8. Fosfoglicerātu mutāze

No iepriekš minētās reakcijas tika iegūts 3-fosfoglicerāts. Tagad ir nepieciešams ģenerēt 2-fosfoglicerātu, izmantojot fermentu, ko sauc par fosfoglicerāta mutāzi. Pēdējais pārvieto fosfāta stāvokli no trešā oglekļa (C3) uz otro oglekli (C2), un tādējādi tiek iegūta gaidītā molekula.

9. Enolase

Ferments, ko sauc par enolāzi, ir atbildīgs par ūdens molekulas noņemšanu no 2-fosfoglicerāta. Tādā veidā iegūst pirovīnskābes prekursoru un mēs tuvojamies glikolīzes procesa beigām. Šis prekursors ir fosfoenolpiruvāts.

10. Piruvāta kināze

Galu galā notiek fosfora pārnese no fosfoenolpiruvāta uz adenozīna difosfātu. Šī reakcija notiek ar fermenta piruvāta kināzes darbību un ļauj glikozei beigt pārveidoties pirovīnskābē.

Bibliogrāfiskās atsauces:

• Glikolīze-10 soļi paskaidro soļus pa soļiem ar diagrammu (2018). MicrobiologyInfo.com. Skatīts: 2018. gada 26. septembrī. Pieejams https://microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/.