Sådan lærer du glykolyse

Glykolyse er opdeling af glukose, det ringformede sukkermolekyle, der fungerer som en brændstofkilde for alle typer celler i naturen. Dens kemiske formel kan opsummeres ved følgende nettoreaktion:

C₆H₁₂O₆ + 2 NAD⁺ + 2 ADP + 2 P_jeg → 2 CH₃(C = O) COOH + 2 ATP + 2 NADH + 4 H⁺ + 2 H₂O

Med ord oversættes dette til: Et seks-kulstofmolekyle af glukose omdannes til to pyruvatmolekyler, som indeholder tre carbonatomer, to ATP-molekyler og fire hydrogenioner.

Dette opnås ved hjælp af ADP, frit fosfat og det elektronaccepterende molekyle NAD⁺, som omdannes til NADH under reaktionen.

I prokaryoter, encellede organismer, der hører til enten Archaea-domænet eller Bacteria-domænet, er denne serie af 10 reaktioner, der forekommer i cellecytoplasma, det eneste spil i byen til syntese adenosintrifosfat (ATP), den "energivaluta", som alle celler bruger til at drive deres forskellige funktioner.

I eukaryoter, der hører til domænet Eukaryota_, glykolyse sætter blot scenen for den række reaktioner i mitokondrier, der kollektivt er kendt som aerob respiration_.

Selvom du muligvis ikke bliver bedt om at huske alle reaktanterne, produkterne og enzymerne i hver af de 10 trin med glykolyse, et par tricks kan hjælpe dig med at holde et solidt billede af hele processen fast sind.

Glykolyse indbefatter en "investeringsfase", hvor glucose phosphoryleres, omarrangeres og phosphoryleret igen, med de to fosfatgrupper, der kommer fra ATP (repræsenteret af ADP og P i reaktion ovenfor). Dette efterfølges af en opdeling af det dobbelt phosphorylerede sukkermolekyle i to identiske enkeltvis phosphorylerede tre-carbonmolekyler og en "payoff" -fase.

I denne "udbetalingsfase" phosphoryleres hvert af de identiske molekyler igen før før begge fosfater tændes hver tre-kulstofmolekyle bruges til at fremstille ATP, hvilket giver 4 ATP i alt i denne fase. Undervejs omarrangeres de to molekyler til pyruvat.

Således med investeringsfasen, der kræver 2 ATP, og udbetalingsfasen leverer 4 ATP, i alt Der genereres 2 ATP pr. Glukosemolekyle gennemgår glykolyse.

Fordi reaktionerne ved glykolyse følger en logisk sekvens, er en ret let måde at lære glykolyse på at huske navnene på de produkter, der dannes i hvert trin. Dette gøres enklere ved at opdele processen i fire "investerings" -molekyler og seks "udbetalingsmolekyler" som følger:

Glucose → Glucose-6-phosphat → Fruktose-6-phosphat → Fructose-1,6-biphosphat →

Glyceraldehyd-3-phosphat → 1,3-bifosfoglycerat → 3-phosphoglycerat → 2-phosphoglycerat → Phosphoenolpyruvat → Pyruvat

Noter det phosphoryleringer forekommer i hvert andet trin (Oprettelse af det andet, fjerde og sjette produkt generelt), mens dephosphoryleringer forekommer lige efter den sidste phosphorylering og i det sidste trin.

Nogle studerende finder det nyttigt at skabe deres egne mnemoniceller hukommelsesenhed for at huske trinene i glykolyse. En måde at gøre dette på er at skrive molekylerne i stenografisk form og knytte dem til en fængende sætning. For eksempel:

1. Glu
2. G6P
3. Fr6P
4. Fr16P
5. Gla3P
6. 13BPG
7. 3PGly
8. 2PGly
9. PEPy
10. Py

Her repræsenterer "P" altid en fosfatgruppe på en eller anden måde. "Gla" og "Gly" står for henholdsvis "glyceraldehyd" og "glycerat". Du kan tænke på de to sidste produkter som "Peppy Pie." Men igen, vær kreativ og kom med dit eget skema, hvis du vil.

I eukaryote celler bevæger pyruvat sig ind i organeller kaldet mitokondrier, hvor det gennemgår Krebs cykler og derefter elektrontransportkæde reaktioner.

Disse processer giver sammen ca. 34 til 36 molekyler ATP pr. Glukosemolekyle (op til 38 i nogle situationer) ind i glykolyse langt "opstrøms" eller ca. 17 til 18 gange energiproduktionen ved glykolyse alene.