Glykolyse lernen

Glykolyse ist der Zusammenbruch von Glucose, das ringförmige Zuckermolekül, das als Brennstoff für jeden Zelltyp in der Natur dient. Seine chemische Formel lässt sich durch die folgende Nettoreaktion zusammenfassen:

C₆H₁₂Ö₆ + 2 NAD⁺ + 2 ADP + 2 P_ich → 2 CH₃(C=O)COOH + 2 ATP + 2 NADH + 4 Stunden⁺ + 2 H₂Ö

In Worten bedeutet dies: Ein Glukosemolekül mit sechs Kohlenstoffatomen wird in zwei Pyruvatmoleküle umgewandelt, die drei Kohlenstoffe, zwei Moleküle ATP und vier Wasserstoffionen enthalten.

Dies wird mit Hilfe von ADP, freiem Phosphat und dem elektronenaufnehmenden Molekül NAD. erreicht⁺, das während der Reaktion zu NADH umgewandelt wird.

Im Prokaryoten, einzellige Organismen, die entweder der Archaea-Domäne oder der Bakteriendomäne angehören, ist diese Reihe von 10 Reaktionen, die im Zellzytoplasma ablaufen, das einzige Spiel in der Stadt für die Synthese Adenosintriphosphat (ATP), die "Energiewährung", mit der alle Zellen ihre verschiedenen Funktionen antreiben.

Im Eukaryoten, die zur Domäne Eukaryota_ gehören, Die Glykolyse bereitet lediglich die Bühne für die Reihe von Reaktionen in Mitochondrien, die kollektiv als. bekannt sind aerobe Atmung_.

Während Sie möglicherweise nicht alle Reaktanten, Produkte und Enzyme in jedem der 10 Schritte der Glykolyse, ein paar Tricks können Ihnen helfen, ein solides Bild des gesamten Prozesses zu behalten Verstand.

Die Glykolyse umfasst eine "Investitionsphase", in der Glucose phosphoryliert, umgelagert und wieder phosphoryliert, wobei die beiden Phosphatgruppen von ATP stammen (dargestellt durch ADP und P im Reaktion oben). Darauf folgt eine Aufspaltung des doppelt phosphorylierten Zuckermoleküls in zwei identische einfach phosphorylierte Drei-Kohlenstoff-Moleküle und eine "Abzahlungsphase".

In dieser "Payoff"-Phase wird jedes der identischen Moleküle erneut phosphoryliert, bevor beide Phosphate auf jeder Drei-Kohlenstoff-Moleküle werden verwendet, um ATP herzustellen, was in dieser Phase insgesamt 4 ATP ergibt. Dabei werden die beiden Moleküle zu Pyruvat umgelagert.

Mit der Investitionsphase von 2 ATP und der Auszahlungsphase von 4 ATP ergeben sich somit insgesamt Pro Glucosemolekül werden 2 ATP gebildet Glykolyse durchlaufen.

Da die Reaktionen der Glykolyse einer logischen Abfolge folgen, besteht eine relativ einfache Möglichkeit, die Glykolyse zu erlernen, darin, sich einfach die Namen der in jedem Schritt gebildeten Produkte zu merken. Dies wird vereinfacht, indem der Prozess wie folgt in vier "Investitions"-Moleküle und sechs "Auszahlungs"-Moleküle unterteilt wird:

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

Glyceraldehyd-3-phosphat → 1,3-Biphosphoglycerat → 3-Phosphoglycerat → 2-Phosphoglycerat → Phosphoenolpyruvat → Pyruvat

Beachten Sie, dass Phosphorylierungen treten in jedem zweiten Schritt auf (wobei insgesamt das zweite, vierte und sechste Produkt entsteht), während Dephosphorylierungen direkt nach der letzten Phosphorylierung und im letzten Schritt erfolgen.

Einige Schüler finden es hilfreich, ihre eigenen zu erstellen Gedächtnisstütze, oder Speichergerät, um sich die Schritte der Glykolyse zu merken. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, die Moleküle in Kurzschrift zu schreiben und sie mit einem einprägsamen Satz zu verbinden. Beispielsweise:

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

Dabei steht "P" immer irgendwie für eine Phosphatgruppe. „Gla“ und „Gly“ stehen für „Glyceraldehyd“ bzw. „Glycerat“. Sie können sich die letzten beiden Produkte als "Peppy Pie" vorstellen. Aber auch hier, werden Sie kreativ und entwickeln Sie Ihr eigenes Schema, wenn Sie möchten.

In eukaryotischen Zellen wandert das Pyruvat in Organellen, die Mitochondrien genannt werden, wo es der Krebs Zyklus und dann die Elektronentransportkette Reaktionen.

Diese Prozesse zusammen ergeben ungefähr 34 bis 36 Moleküle ATP pro Glukosemolekül (bis zu 38 in einigen Situationen), die weit "stromaufwärts" in die Glykolyse eintreten, oder etwa das 17- bis 18-fache der Energieabgabe der Glykolyse allein.