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

Glikolīze ir ķīmisks process kas nodrošina elpināšanu un šūnu vielmaiņu, īpaši, izmantojot glikozes sadalīšanos.

Šajā rakstā mēs sīkāk redzēsim, kāda ir glikolīze un kāda tā ir, kā arī 10 darbības fāzes.

• Saistīts raksts: "Kā cukurs un tauki strādā mūsu smadzenēs?"

Kas ir glikolīze?

Terminu "glikolīze" veido grieķu "glikoze", kas nozīmē "cukurs" un "liza", kas nozīmē "pārrāvums". Šajā ziņā glikolīze ir process, kurā glikozes sastāvs tiek modificēts, lai iegūtu pietiekami daudz enerģijas, lai gūtu labumu šūnām. Patiesībā tas darbojas ne tikai kā enerģijas avots, bet arī ietekme uz šūnu aktivitāti dažādos veidos , ne vienmēr radot papildu enerģiju.

Piemēram, tas rada augstu molekulu daudzumu, kas ļauj metabolismu un elpošanas veidošanos gan aerobos, gan anaerobos apstākļos. Vispārīgi runājot, aerobā viela ir vielmaiņas veids, kas sastāv no enerģijas iegūšanas no organiskām molekulām no oglekļa oksidēšanas ar skābekli. Anaerobos apstākļos elements, ko izmanto, lai sasniegtu oksidāciju, nav skābeklis, bet sulfāts vai nitrāts.

Savukārt glikoze ir organiska molekula, kas sastāv no 6 gredzenveida membrānas kas atrodas asinīs, un kas parasti ir ogļhidrātu pārvēršanas par cukuru rezultāts. Lai ieietu šūnās, glikoze ceļo pa olbaltumvielām, kas ir atbildīgas par tās transportēšanu no šūnas ārpuses uz citolītu (intracelulāro šķidrumu, tas ir, šķidrumu, kas atrodas šūnu centrā).

Ar glikolīzi glikoze tiek pārveidota par skābi, ko sauc par "pylurīnskābi" vai "piruvātu", kam ir ļoti liela nozīme bioķīmiskajā aktivitātē. Šis process parādās citoplazmā (šūnas daļa, kas atrodas starp kodolu un membrānu). Bet, lai glikoze kļūtu par piruvātu, ir jānozīmē ļoti sarežģīts ķīmiskais mehānisms, kas sastāv no dažādām fāzēm.

• Varbūt jūs interesē: "Cilvēka ķermeņa galveno šūnu veidi"

Tās 10 fāzes

Glikolīze ir process, kas tika pētīts kopš deviņpadsmitā gadsimta otrās desmitgades, kad ķīmiķi Louis Pasteur, Eduard Buhner, Arthur Harden un William Young sāka detalizēt fermentācijas mehānismu. Šie pētījumi ļāva uzzināt attīstību un dažādas reakcijas formas molekulu sastāvā.

Tas ir viens no vecākajiem šūnu mehānismiem, un tāpat ir ātrākais veids, kā iegūt enerģiju un metabolizēt ogļhidrātus . Šim nolūkam ir nepieciešamas 10 dažādas ķīmiskās reakcijas, kas sadalītas divās lielās fāzēs. Pirmais no tiem sastāv no enerģijas izlietošanas, pārveidojot glikozes molekulu divās dažādās molekulās; savukārt otrajā fāzē iegūst enerģiju, pārveidojot abas molekulas, kas radītas iepriekšējā stadijā.

Ņemot to sakot, tagad mēs redzēsim 10 glikolīzes fāzes.

1. Heksokināze

Pirmais solis glikolīzi ir D-glikozes molekulas pārvēršana glikozes-6-fosfāta molekulā (glikozes fosforilētā molekula uz oglekļa 6). Lai radītu šo reakciju, nepieciešams iesaistīties fermentā, kas pazīstams kā Hexoquinasa, un tā funkcija ir aktivizēt glikozi lai to varētu izmantot vēlākos procesos .

2. Fosfoglikozes izomerāze (glikozes-6P izomerāzes)

Otra glikolīzes reakcija ir glikozes-6-fosfāta pārveide uz fruktozes-6-fosfātu. Par to jādarbojas kā fosfoglikozes izomerāze . Šis ir molekulāro sastāva definēšanas fāze, kas konsolidēs glikolīzi divos nākamajos posmos.

3. Fosfruktokināze

Šajā fāzē fruktoze-6-fosfāts tiek pārveidots par fruktozes 1,6-bisfosfātu, izmantojot fosfofruktkināzes un magnija iedarbību . Tā ir neatgriezeniska fāze, kas nozīmē, ka glikolīze sāk stabilizēties.

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

4. Aldolasa

Tagad fruktozes 1,6-bisfosfāts ir sadalīts divos izomēru tipa cukuros, tas ir, divās molekulās ar tādu pašu formulu, bet kuru atomi ir izvietoti dažādos veidos, kuriem arī ir dažādas īpašības. Abi cukuri ir dihidroksiacetona fosfāts (DHAP) un gliceraldehīda 3-fosfāts (GAP), un sadalījums rodas enzīma aldolazes aktivitātes dēļ .

5. Trifosfāta izomerāze

Fāzes numurs 5 sastāv no gliceraldehīda fosfāta rezervēšanas nākamajā glikolīzes stadijā.Šim nolūkam ir nepieciešams, lai abu cukuru, kas iegūti iepriekšējā stadijā (dihidroksiacetona fosfāts un gliceraldehīda 3-fosfāts), darbībā ietilpst enzīms, ko sauc par trifosfāta izomerāzi. Tas ir pirmais no lielākajiem posmiem, ko aprakstījām šīs numerācijas sākumā, beidzas, kuras uzdevums ir radīt enerģijas izdevumus .

6. Gliceraldehīd-3-fosfāta dehidrogenāze

Šajā posmā sākas enerģijas ražošana (iepriekšējo 5 gadu laikā tas tika iztērēts tikai). Mēs turpinām ar diviem iepriekš veidotiem cukuriem, un tā darbība ir šāda: ražo 1,3-bisfosfoglicerātu , pievienojot neorganisko fosfātu gliceraldehīda 3-fosfātam.

Lai pievienotu šo fosfātu, pārējā molekulā (gliceraldehīd-3-fosfāta dehidrogenāze) jābūt dehidrogenētai. Tas nozīmē, ka sāk palielināt savienojuma enerģiju.

7. Fosfoglicerāta kināze

Šajā fāzē ir vēl viens fosfāta pārnese, lai varētu veidot adenozīna trifosfātu un 3-fosfoglicerātu. Tā ir 1,3-bisfosfoglicerāta molekula, kas no fosfoglicerāta kināzes iegūst fosfātu grupu.

8. Fosfoglicerāta mutāze

No iepriekš minētās reakcijas tika iegūts 3-fosfoglicerāts. Tagad ir nepieciešams radīt 2-fosfoglicerātu, izmantojot fermenta, ko sauc par fosfoglicerāta mutāciju, darbību . Pēdējais pārvieto trešā oglekļa fosfāta (C3) pozīciju uz otro oglekļa (C2), tādējādi iegūstot gaidāmo molekulu.

9. Enolase

Enolāzes enzīms ir atbildīgs par 2-fosfoglicerāta ūdens molekulas noņemšanu. Tādā veidā iegūst piruvskābes prekursoru un mēs tuvojamies glikolīzes procesa beigām. Šis prekursors ir fosfenolpiruvāts.

10. Pyruvate kinase

Visbeidzot, notiek fosfornopiruvāta fosfora pārnese uz adenozīna difosfātu. Šī reakcija notiek fermenta piruvātkināzes darbības rezultātā, un tā ļauj glikozei pārveidoties par piruvskābi.

Bibliogrāfiskās atsauces:

• Glikolīze-10 soļi ir paskaidroti pakāpieni pēc soļiem ar diagrammu (2018). MicrobiologyInfo.com. Iegūts 2018. gada 26. septembrī. Pieejams //microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/.