Πώς να μάθετε τη γλυκόλυση

Γλυκόλυση είναι η ανάλυση του γλυκόζη, το μόριο ζάχαρης σε σχήμα δακτυλίου που χρησιμεύει ως πηγή καυσίμου για κάθε τύπο κυττάρου στη φύση. Ο χημικός του τύπος μπορεί να συνοψιστεί με την ακόλουθη καθαρή αντίδραση:

ντο₆Η₁₂Ο₆ + 2 NAD⁺ + 2 ADP + 2 Π_Εγώ → 2 Χ₃(C = O) COOH + 2 ATP + 2 NADH + 4 Η⁺ + 2 Ω₂Ο

Με άλλα λόγια, αυτό μεταφράζεται σε: Ένα μόριο γλυκόζης έξι ατόμων άνθρακα μετατρέπεται σε δύο μόρια πυροσταφυλικού, το οποίο περιέχει τρεις άνθρακες, δύο μόρια ΑΤΡ και τέσσερα ιόντα υδρογόνου.

Αυτό επιτυγχάνεται με τη βοήθεια του ADP, του ελεύθερου φωσφορικού και του μορίου NAD που δέχεται ηλεκτρονικά⁺, το οποίο μετατρέπεται NADH κατά τη διάρκεια της αντίδρασης.

Σε προκαρυώτες, μονοκύτταρους οργανισμούς που ανήκουν είτε στον τομέα Archaea είτε στον τομέα των βακτηρίων, αυτή η σειρά 10 αντιδράσεων που συμβαίνουν στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων είναι το μόνο παιχνίδι στην πόλη για σύνθεση τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP), το «ενεργειακό νόμισμα» που χρησιμοποιούν όλα τα κελιά για να οδηγήσουν τις διάφορες λειτουργίες τους.

Σε ευκαρυώτες, που ανήκουν στον τομέα Eukaryota_, Η γλυκόλυση απλώς θέτει το στάδιο για τη σειρά αντιδράσεων στα μιτοχόνδρια που είναι συλλογικά γνωστά ως αερόβια αναπνοή_.

Παρόλο που ενδέχεται να μην απαιτείται να απομνημονεύσετε όλα τα αντιδραστήρια, τα προϊόντα και τα ένζυμα σε κάθε ένα από τα 10 βήματα της γλυκόλυσης, μερικά κόλπα μπορούν να σας βοηθήσουν να διατηρήσετε μια σταθερή εικόνα ολόκληρης της διαδικασίας μυαλό.

Η γλυκόλυση περιλαμβάνει μια φάση «επένδυσης» στην οποία η γλυκόζη φωσφορυλιώνεται, αναδιατάσσεται και φωσφορυλιώθηκε ξανά, με τις δύο φωσφορικές ομάδες να προέρχονται από ATP (που αντιπροσωπεύονται από ADP και P στο παραπάνω αντίδραση). Αυτό ακολουθείται από τον διαχωρισμό του διπλά φωσφορυλιωμένου μορίου σακχάρου σε δύο πανομοιότυπα μοναδικά φωσφορυλιωμένα μόρια τριών-άνθρακα, και μια φάση «αποδόσεων».

Σε αυτήν τη φάση «αποδόσεων», καθένα από τα ίδια μόρια φωσφορυλιώνεται ξανά πριν από την ενεργοποίηση και των δύο φωσφορικών καθε μόριο τριών-άνθρακα χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ΑΤΡ, αποδίδοντας 4 ΑΤΡ σε όλα σε αυτήν τη φάση. Στην πορεία, τα δύο μόρια αναδιατάσσονται σε πυροσταφυλικό.

Έτσι, με τη φάση επένδυσης που απαιτεί 2 ATP και τη φάση πληρωμής που παρέχει 4 ATP, συνολικά 2 ATP παράγονται ανά μόριο γλυκόζης υποβάλλονται σε γλυκόλυση.

Επειδή οι αντιδράσεις της γλυκόλυσης ακολουθούν μια λογική ακολουθία, ένας αρκετά εύκολος τρόπος για να μάθετε τη γλυκόλυση είναι απλά να θυμάστε τα ονόματα των προϊόντων που σχηματίζονται σε κάθε βήμα. Αυτό γίνεται απλούστερο διαιρώντας τη διαδικασία σε τέσσερα μόρια «επένδυσης» και έξι μόρια «αποπληρωμής», ως εξής:

Γλυκόζη → Γλυκόζη-6-φωσφορική → Φρουκτόζη-6-φωσφορική → Φρουκτόζη-1,6-διφωσφορική →

3-φωσφορική γλυκεραλδεΰδη → 1,3-διφωσφογλυκερικό → 3-φωσφογλυκερικό → 2-φωσφογλυκερικό → φωσφονολυπυρουρικό → πυροσταφυλικό

Σημειώστε ότι Οι φωσφορυλιώσεις εμφανίζονται σε κάθε άλλο βήμα (δημιουργία του δεύτερου, τέταρτου και έκτου προϊόντος συνολικά), ενώ οι αποφωσφορυλιώσεις εμφανίζονται αμέσως μετά την τελευταία φωσφορυλίωση και στο τελικό βήμα.

Μερικοί μαθητές θεωρούν χρήσιμο να δημιουργήσουν το δικό τους μνημονικός, ή συσκευή μνήμης, για να θυμάστε τα βήματα της γλυκόλυσης. Ένας τρόπος για να το κάνετε αυτό είναι να γράψετε τα μόρια σε στενή μορφή και να τα συσχετίσετε με μια ελκυστική φράση. Για παράδειγμα:

1. Γλου
2. G6P
3. Fr6P
4. Fr16P
5. Gla3P
6. 13BPG
7. 3PGly
8. 2PGly
9. ΠΕΠΙ
10. Πι

Εδώ, το "Ρ" αντιπροσωπεύει πάντα μια φωσφορική ομάδα με κάποιο τρόπο. Τα "Gla" και "Gly" αντιπροσωπεύουν "γλυκεραλδεΰδη" και "γλυκερικό" αντίστοιχα. Μπορείτε να σκεφτείτε τα δύο τελευταία προϊόντα ως "Peppy Pie". Αλλά πάλι, γίνετε δημιουργικοί και ελάτε με το δικό σας σχέδιο, αν θέλετε.

Στα ευκαρυωτικά κύτταρα, το πυροσταφυλικό κινείται σε οργανίδια που ονομάζονται μιτοχόνδρια, όπου υφίσταται Κύκλος Krebs και μετά το αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων αντιδράσεις.

Αυτές οι διαδικασίες παράγουν μαζί περίπου 34 έως 36 μόρια ΑΤΡ ανά μόριο γλυκόζης (έως και 38 σε μερικά καταστάσεις) που εισέρχονται στη γλυκόλυση πολύ "ανάντη" ή περίπου 17 έως 18 φορές την ενεργειακή απόδοση της γλυκόλυσης μόνο.