Glykolýza: čo to je a aké sú jej 10 fázy?

Glykolýza je chemický proces ktorý umožňuje dýchanie a bunkový metabolizmus, najmä odbúravaním glukózy.

V tomto článku uvidíme podrobnejšie, čo je glykolýza a na čo slúži, ako aj jej 10 fáz pôsobenia.

• Súvisiaci článok: „Ako fungujú cukor a tuk v našom mozgu?"

Čo je to glykolýza?

Pojem „glykolýza“ sa skladá z gréckeho „glycos“, čo znamená „cukor“, a „lýza“, čo znamená „rozklad“. V tomto zmysle je glykolýza proces, ktorým sa modifikuje zloženie glukózy tak, aby sa z nej extrahovalo dostatok energie v prospech buniek. V skutočnosti funguje nielen ako zdroj energie, ale aj ovplyvňuje činnosť buniek rôznymi spôsobmi, bez toho, aby bolo potrebné generovať ďalšiu energiu.

Napríklad produkuje vysoký výťažok molekúl, ktoré umožňujú aeróbny aj anaeróbny metabolizmus a bunkové dýchanie. Všeobecne povedané, aeróbny je typ metabolizmu, ktorý spočíva v získavaní energie z organických molekúl z oxidácie uhlíka kyslíkom. Anaeróbnym prvkom používaným na dosiahnutie oxidácie nie je kyslík, ale síran alebo dusičnan.

Zároveň, glukóza je organická molekula zložená zo 6-kruhovej membrány nachádzajú v krvi a ktorý je zvyčajne výsledkom premeny sacharidov na cukry. Aby sa mohla dostať do buniek, glukóza cestuje cez proteíny zodpovedné za jej transport zvonku z bunky do cytosolu (intracelulárna tekutina, tj. tekutina nachádzajúca sa v strede bunky) bunky).

Glykolýzou sa glukóza mení na kyselinu nazývanú „pivuric“ alebo „pyruvát“, ktorá hrá veľmi dôležitú úlohu v biochemickej aktivite. Tento proces sa vyskytuje v cytoplazme (časť bunky, ktorá leží medzi jadrom a membránou). Ale aby sa z glukózy stal pyruvát, musí dôjsť k veľmi zložitému chemickému mechanizmu zloženému z rôznych fáz.

• Mohlo by vás zaujímať: „Hlavné typy buniek ľudského tela"

Jeho 10 fáz

Glykolýza je proces, ktorý sa skúma od druhého desaťročia 19. storočia, keď šli chemici Louis Pasteur, Eduard Buchner, Arthur Harden a William Young začali podrobne popisovať mechanizmus kvasenie. Tieto štúdie umožnili poznať vývoj a rôzne formy reakcie v zložení molekúl.

Je to jeden z najstarších bunkových mechanizmov a je to rovnako najrýchlejší spôsob, ako získať energiu a metabolizovať sacharidy. Na to je potrebné, aby došlo k 10 rôznym chemickým reakciám rozdelených do dvoch veľkých fáz. Prvá spočíva vo výdaji energie transformáciou molekuly glukózy na dve rôzne molekuly; zatiaľ čo druhá fáza získava energiu transformáciou dvoch molekúl generovaných v predchádzajúcom štádiu.

To znamená, že nižšie uvidíme 10 fáz glykolýzy.

1. Hexokináza

Prvým krokom glykolýzy je premena molekuly D-glukózy na molekulu glukózy-6-fosfátu (molekula glukózy fosforylovaná na uhlíku 6). Na vyvolanie tejto reakcie sa musí zúčastniť enzým známy ako hexokináza, ktorý má funkciu aktivácie glukózy aby ho bolo možné použiť v ďalších procesoch.

2. Fosfoglukózaizomeráza (Glukóza-6 P izomeráza)

Druhou reakciou glykolýzy je transformácia glukóza-6-fosfátu na fruktóza-6-fosfát. Pre to musí pôsobiť enzým nazývaný fosfoglukózaizomeráza. Toto je fáza definície molekulárneho zloženia, ktorá umožní konsolidovať glykolýzu v dvoch nasledujúcich stupňoch.

3. Fosfofruktokináza

V tejto fáze sa fruktóza-6-fosfát premieňa na 1,6-bisfosfát fruktózy, pôsobením fosfofruktokinázy a horčíka. Je to nevratná fáza, ktorá spôsobuje, že sa glykolýza začne stabilizovať.

• Súvisiaci článok: „10 zdravých potravín bohatých na horčík"

4. Aldolasse

Teraz je fruktóza-1,6-bisfosfát rozdelený na dva izomérne cukry, to znamená na dve molekuly, ktoré sú rovnaké vzorec, ale ktorého atómy sú usporiadané odlišne, teda majú tiež odlišné vlastnosti. Tieto dva cukry sú dihydroxyacetónfosfát (DHAP) a glyceraldehyd-3-fosfát (GAP). sa vyskytuje v dôsledku aktivity enzýmu aldolázy.

5. Trifosfát izomeráza

Fáza číslo 5 spočíva v rezervácii glyceraldehydfosfátu pre ďalšiu fázu glykolýzy. Preto musí enzým nazývaný trifosfátizomeráza pôsobiť v dvoch cukroch získaných v predchádzajúcom stupni (dihydroxyacetónfosfát a glyceraldehyd-3-fosfát). Tu končí prvá z veľkých fáz, ktoré popisujeme na začiatku tohto číslovania, ktorých funkciou je generovanie energetického výdaja.

6. Glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenáza

V tejto fáze začína získavanie energie (počas predchádzajúcich 5 to bolo len strávené). Pokračujeme s dvoma predtým vytvorenými cukrami, ktorých aktivita je nasledovná: vyrábať 1,3-bisfosfoglycerátpridaním anorganického fosfátu k glyceraldehydu 3-fosfátu.

Aby sa mohol pridať tento fosfát, musí sa dehydrogenovať iná molekula (glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenáza). To znamená, že energia zlúčeniny začne stúpať.

7. Fosfoglycerátkináza

V tejto fáze dochádza k ďalšiemu prenosu fosfátu, aby bolo možné vytvárať adenozíntrifosfát a 3-fosfoglycerát. Je to molekula 1,3-bisfosfoglycerátu, ktorá prijíma fosfátovú skupinu z fosfoglycerátkinázy.

8. Fosfoglycerát mutáza

Z vyššie uvedenej reakcie sa získal 3-fosfoglycerát. Teraz je potrebné vygenerovať 2-fosfoglycerát, pôsobením enzýmu nazývaného fosfoglycerát mutáza. Posledný menovaný premiestňuje polohu fosfátu z tretieho uhlíka (C3) na druhý uhlík (C2), čím sa získa očakávaná molekula.

9. Enoláza

Enzým nazývaný enoláza je zodpovedný za odstránenie molekuly vody z 2-fosfoglycerátu. Týmto spôsobom sa získa prekurzor kyseliny pyrohroznovej a blížime sa ku koncu procesu glykolýzy. Týmto prekurzorom je fosfoenolpyruvát.

10. Pyruvátkináza

Nakoniec dôjde k prenosu fosforu z fosfoenolpyruvátu na adenozíndifosfát. Táto reakcia nastáva pôsobením enzýmu pyruvátkinázy a umožňuje dokončenie transformácie glukózy na kyselinu pyrohroznovú.

Bibliografické odkazy:

• Glykolýza - 10 krokov vysvetlených krok za krokom s diagramom (2018). MicrobiologyInfo.com. Získané 26. septembra 2018. Dostupné v https://microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/.