كيف تتعلم تحلل السكر

تحلل السكر هو انهيار الجلوكوز، جزيء السكر على شكل حلقة والذي يعمل كمصدر للوقود لكل نوع من الخلايا في الطبيعة. يمكن تلخيص صيغته الكيميائية من خلال التفاعل الصافي التالي:

ج₆ح₁₂ا₆ + 2 NAD⁺ + 2 ADP + 2 ص_أنا → 2 CH₃(C = O) COOH + 2 ATP + 2 NADH + 4 ح⁺ + 2 ح₂ا

بالكلمات ، يُترجم هذا إلى: يتم تحويل جزيء الجلوكوز المكون من ستة كربون إلى جزيئين من البيروفات ، والذي يحتوي على ثلاثة كربون وجزيئين من ATP وأربعة أيونات الهيدروجين.

يتم تحقيق ذلك بمساعدة ADP والفوسفات الحر وجزيء NAD الذي يقبل الإلكترون⁺، والذي يتحول إلى NADH أثناء التفاعل.

في بدائيات النوى، الكائنات وحيدة الخلية التي تنتمي إما إلى مجال Archaea أو مجال البكتيريا ، هذه السلسلة المكونة من 10 تفاعلات تحدث في سيتوبلازم الخلية هي اللعبة الوحيدة في المدينة للتوليف ثلاثي فوسفات الأدينوزين (ATP)، "عملة الطاقة" التي تستخدمها جميع الخلايا لتوجيه وظائفها المختلفة.

في حقيقيات النواة، والتي تنتمي إلى مجال Eukaryota_ ، يمهد التحلل السكري فقط المرحلة لسلسلة من التفاعلات في الميتوكوندريا التي تُعرف مجتمعة باسم التنفس الهوائي_.

بينما قد لا يُطلب منك حفظ جميع المواد المتفاعلة والمنتجات والإنزيمات في كل من العشرة خطوات تحلل السكر ، يمكن أن تساعدك بعض الحيل في الحفاظ على صورة ثابتة للعملية برمتها عقل _ يمانع.

يتضمن تحلل السكر مرحلة "استثمار" يتم فيها فسفرة الجلوكوز وإعادة ترتيبه و تمت الفسفرة مرة أخرى ، حيث تأتي مجموعتي الفوسفات من ATP (يمثلهما ADP و P في رد الفعل أعلاه). ويتبع ذلك انقسام جزيء السكر المفسفرة بشكل مضاعف إلى جزئين متطابقين متطابقين من ثلاثة كربون مفردة الفسفرة ، ومرحلة "المكافأة".

في مرحلة "المردود" هذه ، تتم فسفرة كل جزيء من الجزيئات المتطابقة مرة أخرى قبل تشغيل كلا الفوسفات كل يتم استخدام جزيء ثلاثي الكربون لصنع ATP ، مما ينتج عنه 4 ATP في كل هذه المرحلة. على طول الطريق ، يتم إعادة ترتيب الجزيئين في البيروفات.

وبالتالي ، مع مرحلة الاستثمار التي تتطلب 2 ATP ومرحلة المكافأة توفر 4 ATP ، ما مجموعه 2 يتم إنشاء ATP لكل جزيء جلوكوز يخضع لتحلل السكر.

نظرًا لأن تفاعلات تحلل السكر تتبع تسلسلًا منطقيًا ، فإن إحدى الطرق السهلة إلى حد ما لتعلم تحلل السكر هي ببساطة تذكر أسماء المنتجات التي تشكلت في كل خطوة. يتم تبسيط ذلك بتقسيم العملية إلى أربعة جزيئات "استثمار" وستة جزيئات "مكافئة" ، على النحو التالي:

الجلوكوز → الجلوكوز 6 فوسفات → الفركتوز 6 الفوسفات → الفركتوز -1،6-ثنائي الفوسفات →

جليسيرالديهيد -3 فوسفات → 1.3-بيفوسفوجليسيرات → 3-فوسفوجليسيرات → 2-فوسفوجليسيرات → فوسفوينول بيروفات → بيروفات

لاحظ أن تحدث الفسفرة في كل خطوة أخرى (إنشاء المنتجات الثانية والرابعة والسادسة بشكل عام) ، بينما تحدث عمليات إزالة الفسفرة مباشرة بعد الفسفرة الأخيرة وفي الخطوة النهائية.

يجد بعض الطلاب أنه من المفيد إنشاء الخاصة بهم ذاكري، أو جهاز الذاكرة ، لتذكر خطوات تحلل السكر. تتمثل إحدى طرق القيام بذلك في كتابة الجزيئات في شكل مختصر وربطها بعبارة جذابة. على سبيل المثال:

1. غلو
2. G6P
3. Fr6P
4. Fr16P
5. Gla3P
6. 13BPG
7. 3 بي جي
8. 2 بغلي
9. بيبى
10. السنة التحضيرية

هنا ، تمثل "P" دائمًا مجموعة الفوسفات بطريقة ما. تشير كلمة "Gla" و "Gly" إلى "glyceraldehyde" و "glycerate" على التوالي. يمكنك التفكير في المنتجين الأخيرين باسم "Peppy Pie". لكن مرة أخرى ، كن مبدعًا وتوصل إلى مخططك الخاص إذا أردت.

في الخلايا حقيقية النواة ، ينتقل البيروفات إلى عضيات تسمى الميتوكوندريا ، حيث تخضع ل دورة كريبس وبعد ذلك سلسلة نقل الإلكترون تفاعلات.

تنتج هذه العمليات معًا ما يقرب من 34 إلى 36 جزيءًا من ATP لكل جزيء جلوكوز (تصل إلى 38 في بعض الجزيئات حالات) دخول تحلل السكر بعيدًا عن "المنبع" ، أو ما يقرب من 17 إلى 18 ضعفًا من الطاقة الناتجة عن تحلل السكر وحده.