Τα ζωντανά κύτταρα τρέφονται με γλυκόζη. Αν και υπάρχουν μερικά άλλα μόρια που μπορούν να χρησιμεύσουν σε μια πρέζα, το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας στα ζωντανά κύτταρα - συμπεριλαμβανομένης της ενέργειας που καθιστά δυνατή τη ζωή σας - προέρχεται από το διαχωρισμό της γλυκόζης σε μικρότερη μόρια.
Γλυκόλυση ξεκινά με ένα μόριο γλυκόζης 6-άνθρακα και τελειώνει με δύο μόρια πυροσταφυλικού 3-άνθρακα, τα οποία στη συνέχεια μετατρέπονται σε δύο μικρότερα μόρια κιτρικού. Αλλά δεν είναι μόνο ένα απόκομμα: χρειάζονται 10 διαφορετικές χημικές αντιδράσεις για να ολοκληρωθεί η δουλειά και η διαδικασία μπορεί να σταματήσει στην πορεία αναστολείς της γλυκόλυσης.
Ένζυμα στη Γλυκόλυση
Τα ένζυμα είναι πρωτεϊνικά μόρια που βοηθούν μια χημική αντίδραση. Κάθε χημική αντίδραση παίρνει λίγη ώθηση ενέργειας για να ξεκινήσει και τα ένζυμα λειτουργούν μειώνοντας την ώθηση ενέργειας, γνωστή ως ενέργεια ενεργοποίησης.
Δεν είναι ότι αυτές οι χημικές αντιδράσεις δεν θα μπορούσαν να πραγματοποιηθούν καθόλου χωρίς ένζυμα, αλλά τα ένζυμα τα καθιστούν πολύ πιο πιθανό να εμφανιστούν.
Τρία από τα 10 στάδια της γλυκόλυσης περιλαμβάνουν τόσο μεγάλες αλλαγές στην ενέργεια που σχεδόν ποτέ δεν θα γίνουν λαμβάνουν χώρα χωρίς ένζυμα, έτσι αυτά τα συγκεκριμένα βήματα είναι σημαντικά σημεία για τη ρύθμιση του γλυκόλυση.
Τι κάνει η γλυκόλυση
Η γλυκόλυση είναι το πρώτο βήμα στον ενεργειακό μεταβολισμό των κυττάρων.
Είναι σαν να τρώμε ένα μήλο. Εάν κόβετε πάντα το μήλο στο μισό και το ξεφλουδίζετε και τρώτε τη φλούδα, και μόνο τότε κόβετε το μήλο μικρότερα δαγκώματα και να το φάτε, τότε η γλυκόλυση θα ήταν μόνο τα βήματα της κατανάλωσης της φλούδας και της κοπής του μήλου Ήμισυ. Το τελικό προϊόν είναι τα δύο μισά μήλου και λίγη ενέργεια από την κατανάλωση της φλούδας.
Εάν είχατε ήδη ένα σωρό αποφλοιωμένα μισά μήλου ή δεν χρειάζεστε την ενέργεια που θα λάβετε από τη φλούδα μήλου, θα σταματήσετε να εργάζεστε σε νέα μήλα. Τα κύτταρα σας κάνουν το ίδιο πράγμα, αλλά το τελικό προϊόν είναι μόρια κιτρικού αντί για μισά μήλα και η ενέργεια στο κελί σας μεταφέρεται τριφωσφορική αδενοσίνη, ATP.
Ρύθμιση ενζύμων
Η γλυκόζη μεταφέρεται σε ένα ζωντανό κύτταρο μέσω μιας πρωτεΐνης μεταφοράς. Η ίδια πρωτεΐνη που την φέρνει θα την μεταφέρει πάλι πίσω, αλλά όχι εάν έχει αλλάξει η δομή της.
Ένα ένζυμο αναδιατάσσει άτομα στο μόριο γλυκόζης για να το μετατρέψει σε φρουκτόζη. Στη συνέχεια, το ένζυμο φωσφοφρουκτοκινάσης ή PFK ενώνει μια φωσφορική ομάδα στο μόριο φρουκτόζης. Αυτό το προετοιμάζει για το επόμενο βήμα στη γλυκόλυση και επίσης αποτρέπει τη μεταφορά της πρωτεΐνης από το σάκχαρο πίσω από το κύτταρο.
Εάν υπάρχει ήδη πολύ ATP και υπάρχει επίσης κιτρικό άλας, το PFK θα επιβραδυνθεί. Με τον ίδιο τρόπο δεν χρειάζεται να κόψετε ένα άλλο μήλο εάν δεν είστε πεινασμένοι και έχετε πολλές φέτες που βρίσκονται γύρω, το PFK δεν χρειάζεται να ενεργήσει εάν υπάρχει αρκετό ATP και πολλά κιτρικά. υψηλά επίπεδα αυτών των ενώσεων θα μειώσουν τη γλυκόλυση.
Ρύθμιση της γλυκόλυσης σε άλλους τρόπους
Μερικά από τα στάδια της γλυκόλυσης απαιτούν τα ενδιάμεσα προϊόντα για να απαλλαγούν από ένα άτομο υδρογόνου, ώστε να μπορούν να συνεχίσουν να διαλύονται και να παρέχουν περισσότερη ενέργεια. Εάν δεν υπάρχει άλλο μόριο που να δέχεται το άτομο υδρογόνου, τότε η γλυκόλυση θα σταματήσει.
Σε αυτή τη συγκεκριμένη περίπτωση, το μόριο που δέχεται το άτομο υδρογόνου είναι NAD +. Έτσι, η γλυκόλυση θα σταματήσει εάν δεν υπάρχει NAD +.
Ο ρυθμός γλυκόλυσης τροποποιείται επίσης ανάλογα με την ποσότητα γλυκόζης γύρω. Εάν όχι μόρια γλυκόζης μεταφέρονται στο κύτταρο, τότε η γλυκόλυση θα σταματήσει.