Glykolyse: hva er det og hva er de 10 fasene?

Glykolyse er en kjemisk prosess som tillater respirasjon og cellulær metabolisme, spesielt gjennom nedbrytning av glukose.

I denne artikkelen vil vi se mer detaljert hva glykolyse er og hva den er til, samt dens 10 handlingsfaser.

• Relatert artikkel: "Hvordan fungerer sukker og fett i hjernen vår?"

Hva er glykolyse?

Uttrykket "glykolyse" består av det greske "glykos" som betyr "sukker" og "lysis" som betyr "sammenbrudd". I denne forstand er glykolyse prosessen der sammensetningen av glukose blir modifisert for å trekke ut tilstrekkelig energi til fordel for celler. Faktisk fungerer det ikke bare som en energikilde, men også påvirker celleaktivitet på forskjellige måter, uten nødvendigvis å generere ekstra energi.

For eksempel produserer det et høyt utbytte av molekylene som tillater metabolisme og cellulær respirasjon både aerob og anaerob. I det store og hele er aerob en type metabolisme som består i å utvinne energi fra organiske molekyler fra oksidasjon av karbon med oksygen. I anaerobt element er det ikke brukt oksygen, men sulfat eller nitrat.

Samtidig, glukose er et organisk molekyl sammensatt av en 6-ringers membran finnes i blodet, og som generelt er et resultat av transformasjonen av karbohydrater til sukker. For å komme inn i celler, går glukose gjennom proteinene som er ansvarlige for å transportere den utenfra fra cellen til cytosolen (intracellulær væske det vil si væsken som finnes i sentrum av celler).

Gjennom glykolyse omdannes glukose til en syre som kalles "pivuric" eller "pyruvat" som spiller en veldig viktig rolle i biokjemisk aktivitet. Denne prosessen forekommer i cytoplasmaet (den delen av cellen som ligger mellom kjernen og membranen). Men for at glukose skal bli pyruvat, må det oppstå en veldig kompleks kjemisk mekanisme som består av forskjellige faser.

• Du kan være interessert: "Hovedcelletyper i menneskekroppen"

Dens 10 faser

Glykolyse er en prosess som har blitt studert siden det andre tiåret på 1800-tallet, da kjemikere Louis Pasteur, Eduard Buchner, Arthur Harden og William Young begynte å detaljere mekanismen til gjæring. Disse studiene tillot å kjenne utviklingen og forskjellige reaksjonsformer i sammensetningen av molekylene.

Det er en av de eldste mobilmekanismene, og det er det også den raskeste måten å få energi og metabolisere karbohydrater. For dette er det nødvendig at det oppstår 10 forskjellige kjemiske reaksjoner, delt inn i to store faser. Den første består av å bruke energi ved å transformere glukosemolekylet til to forskjellige molekyler; mens den andre fasen er å skaffe energi ved å transformere de to molekylene som ble generert i forrige trinn.

Når det er sagt, vil vi se de 10 fasene av glykolyse nedenfor.

1. Hexokinase

Det første trinnet i glykolyse er å omdanne D-glukosemolekylet til et glukose-6-fosfatmolekyl (et glukosemolekyl fosforyleres ved karbon 6). For å generere denne reaksjonen, må et enzym kjent som heksokinase delta, og det har den funksjonen å aktivere glukose slik at den kan brukes i påfølgende prosesser.

2. Fosfoglukose-isomerase (Glukose-6P-isomerase)

Den andre reaksjonen av glykolyse er transformasjonen av glukose-6-fosfat til fruktose-6-fosfat. For det et enzym kalt fosfoglukose-isomerase må virke. Dette er definisjonsfasen av den molekylære sammensetningen som gjør det mulig å konsolidere glykolysen i de to trinnene som følger.

3. Fosfofruktokinase

I denne fasen omdannes fruktose-6-fosfat til fruktose 1,6-bisfosfat, gjennom virkningen av fosfofruktokinase og magnesium. Det er en irreversibel fase som gjør at glykolyse begynner å stabilisere seg.

• Relatert artikkel: "10 sunne matvarer rike på magnesium"

4. Aldolasse

Nå er fruktose 1,6-bisfosfat delt inn i to isomere sukker, det vil si to molekyler med samme formel, men hvis atomer er ordnet annerledes, og har dermed også forskjellige egenskaper. De to sukkerene er dihydroksyacetonfosfat (DHAP) og glyseraldehyd 3-fosfat (GAP), og delingen oppstår på grunn av aktiviteten til enzymet aldolase.

5. Trifosfatisomerase

Trinn 5 består av å reservere glyseraldehydfosfat til neste trinn av glykolyse. For dette må et enzym kalt trifosfatisomerase virke innenfor de to sukkerartene som ble oppnådd i forrige trinn (dihydroksyacetonfosfat og glyseraldehyd-3-fosfat). Dette slutter den første av de store stadiene som vi beskriver i begynnelsen av denne nummereringen, hvis funksjon er å generere energiforbruk.

6. Glyseraldehyd-3-fosfat Dehydrogenase

I denne fasen begynner innhenting av energi (i løpet av de forrige 5 hadde den bare blitt brukt). Vi fortsetter med de to sukkerene som ble generert tidligere, og deres aktivitet er som følger: produsere 1,3-bisfosfoglyseratved å tilsette et uorganisk fosfat til glyseraldehyd-3-fosfat.

For å tilsette dette fosfatet, må det andre molekylet (glyseraldehyd-3-fosfatdehydrogenase) dehydrogeneres. Dette betyr at energien til forbindelsen begynner å øke.

7. Fosfoglyseratkinase

I denne fasen er det en annen overføring av et fosfat for å kunne danne adenosintrifosfat og 3-fosfoglyserat. Det er 1,3-bisfosfoglyseratmolekylet som mottar en fosfatgruppe fra fosfoglyseratkinase.

8. Fosfoglyseratmutase

Fra reaksjonen ovenfor ble 3-fosfoglyserat oppnådd. Nå er det nødvendig å generere 2-fosfoglyserat, gjennom virkningen av et enzym som kalles fosfoglyseratmutase. Sistnevnte flytter posisjonen til fosfatet fra det tredje karbonet (C3) til det andre karbonet (C2), og dermed oppnås det forventede molekylet.

9. Enolase

Et enzym kalt enolase er ansvarlig for å fjerne vannmolekylet fra 2-fosfoglyserat. På denne måten oppnås forløperen til pyruvinsyre og vi nærmer oss slutten av glykolyseprosessen. Denne forløperen er fosfoenolpyruvat.

10. Pyruvat kinase

Til slutt skjer en overføring av fosfor fra fosfoenolpyruvat til adenosindifosfat. Denne reaksjonen skjer ved virkningen av enzymet pyruvatkinase, og lar glukose fullføre transformasjonen til pyruvinsyre.

Bibliografiske referanser:

• Glykolyse-10 trinn forklart trinnvis med diagram (2018). MicrobiologyInfo.com. Hentet 26. september 2018. Tilgjengelig i https://microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/.