Glicoliza: ce este și care sunt cele 10 faze ale sale?

Glicoliza este un proces chimic care permite respirația și metabolismul celular, în special prin descompunerea glucozei.

În acest articol vom vedea mai detaliat ce este glicoliza și la ce servește, precum și cele 10 faze ale acțiunii sale.

• Articol asociat: "Cum funcționează zahărul și grăsimile în creierul nostru?"

Ce este glicoliza?

Termenul "glicoliză" este alcătuit din grecescul "glicoz" care înseamnă "zahăr" și "liză" care înseamnă "defalcare". În acest sens, glicoliza este procesul prin care se modifică compoziția glucozei pentru a extrage suficientă energie în beneficiul celulelor. De fapt, nu acționează doar ca o sursă de energie, ci și afectează activitatea celulelor în diferite moduri, fără a genera neapărat energie suplimentară.

De exemplu, produce un randament ridicat al moleculelor care permit metabolismul și respirația celulară atât aerobă, cât și anaerobă. În linii mari, aerobul este un tip de metabolism care constă în extragerea energiei din moleculele organice din oxidarea carbonului de către oxigen. În anaerob, elementul utilizat pentru a obține oxidarea nu este oxigenul, ci sulfatul sau nitratul.

In acelasi timp, glucoza este o moleculă organică compusă dintr-o membrană cu 6 inele care se găsește în sânge și care este în general rezultatul transformării glucidelor în zaharuri. Pentru a intra în celule, glucoza se deplasează prin proteinele responsabile de transportul acesteia din exterior de la celulă la citosol (fluid intracelular, adică fluidul găsit în centrul celule).

Prin glicoliză, glucoza este transformată într-un acid numit „pivuric” sau „piruvat” care joacă un rol foarte important în activitatea biochimică. Acest proces apare în citoplasmă (partea celulei care se află între nucleu și membrană). Dar pentru ca glucoza să devină piruvat, trebuie să apară un mecanism chimic foarte complex compus din diferite faze.

• S-ar putea să vă intereseze: "Principalele tipuri de celule ale corpului uman"

Cele 10 faze ale sale

Glicoliza este un proces care a fost studiat încă din a doua decadă a secolului al XIX-lea, când chimistii Louis Pasteur, Eduard Buchner, Arthur Harden și William Young au început să detalieze mecanismul fermentaţie. Aceste studii au permis cunoașterea dezvoltării și diferitelor forme de reacție în compoziția moleculelor.

Este unul dintre cele mai vechi mecanisme celulare și este la fel cel mai rapid mod de a obține energie și de a metaboliza carbohidrații. Pentru aceasta, este necesar să apară 10 reacții chimice diferite, împărțite în două faze mari. Prima constă în consumul de energie prin transformarea moleculei de glucoză în două molecule diferite; în timp ce a doua fază este obținerea de energie prin transformarea celor două molecule generate în etapa anterioară.

Acestea fiind spuse, vom vedea cele 10 faze ale glicolizei de mai jos.

1. Hexokinaza

Primul pas în glicoliză este transformarea moleculei de D-glucoză într-o moleculă de glucoză-6-fosfat (o moleculă de glucoză fosforilată la carbonul 6). Pentru a genera această reacție, trebuie să participe o enzimă cunoscută sub numele de hexokinază și are funcția de a activa glucoza astfel încât să poată fi utilizat în procesele ulterioare.

2. Fosfoglucoză izomerază (Glucoză-6P izomerază)

A doua reacție a glicolizei este transformarea glucozei-6-fosfat în fructoză-6-fosfat. Pentru asta trebuie să acționeze o enzimă numită fosfoglucoză izomerază. Aceasta este faza de definire a compoziției moleculare care va permite consolidarea glicolizei în cele două etape care urmează.

3. Fosfructructinază

În această fază, fructoza-6-fosfatul este transformat în fructoză 1,6-bisfosfat, prin acțiunea fosfofructokinazei și a magneziului. Este o fază ireversibilă, care determină stabilizarea glicolizei.

• Articol asociat: "10 alimente sănătoase, bogate în magneziu"

4. Aldolasse

Acum, fructoza 1,6-bifosfat este împărțită în două zaharuri izomerice, adică două molecule cu aceleași formula, dar ai cărei atomi sunt ordonați diferit, având astfel și proprietăți diferite. Cele două zaharuri sunt dihidroxiacetonă fosfat (DHAP) și gliceraldehidă 3-fosfat (GAP), iar diviziunea apare datorită activității enzimei aldolază.

5. Trifosfat izomeraza

Etapa numărul 5 constă în rezervarea fosfatului de gliceraldehidă pentru următoarea etapă a glicolizei. Pentru aceasta, o enzimă numită trifosfat izomerază trebuie să acționeze în cadrul celor două zaharuri obținute în etapa anterioară (dihidroxiacetonă fosfat și gliceraldehidă 3-fosfat). Aici se termină prima dintre marile etape pe care le descriem la începutul acestei numerotări, a cărei funcție este de a genera cheltuieli de energie.

6. Gliceraldehidă-3-fosfat dehidrogenază

În această fază, începe obținerea de energie (în perioada anterioară a fost cheltuită doar 5). Continuăm cu cele două zaharuri generate anterior și activitatea lor este următoarea: produc 1,3-bifosfoglicerat, prin adăugarea unui fosfat anorganic la gliceraldehidă 3-fosfat.

Pentru a adăuga acest fosfat, cealaltă moleculă (gliceraldehidă-3-fosfat dehidrogenază) trebuie să fie deshidrogenată. Aceasta înseamnă că energia compusului începe să crească.

7. Fosfoglicerat kinază

În această fază există un alt transfer de fosfat, pentru a putea forma adenozin trifosfat și 3-fosfoglicerat. Este molecula 1,3-bisfosfoglicerat care primește o grupare fosfat din fosfoglicerat kinază.

8. Fosfoglicerat mutaza

Din reacția de mai sus s-a obținut 3-fosfoglicerat. Acum este necesar să se genereze 2-fosfoglicerat, prin acțiunea unei enzime numite fosfoglicerate mutaze. Acesta din urmă mută poziția fosfatului de la cel de-al treilea carbon (C3) la cel de-al doilea carbon (C2) și astfel se obține molecula așteptată.

9. Enolază

O enzimă numită enolază este responsabilă pentru îndepărtarea moleculei de apă 2-fosfoglicerat. În acest fel se obține precursorul acidului piruvic și ne apropiem de sfârșitul procesului de glicoliză. Acest precursor este fosfoenolpiruvatul.

10. Piruvat kinaza

În cele din urmă, are loc un transfer de fosfor din fosfoenolpiruvat în adenozin difosfat. Această reacție are loc prin acțiunea enzimei piruvat kinază și permite glucozei să se transforme în acid piruvic.

Referințe bibliografice:

• Glicoliza-10 pași explicați pași cu pași cu diagramă (2018). MicrobiologyInfo.com. Adus la 26 septembrie 2018. Disponibil in https://microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/.