Mitkä ovat glykolyysin kemialliset tuotteet?

Glykolyysi on ensimmäinen vaihe, jota kaikki elävät solut käyttävät energian saamiseksi ravintomolekyylistä (tässä tapauksessa glukoosi, kuuden hiilen sokeri). Joissakin soluissa, etenkin soluissa prokaryootit, se on myös viimeinen vaihe, koska nämä solut eivät ole valmiita suorittamaan soluhengitystä (glykolyysi plus eukaryooteissa seuraavat aerobiset reaktiot) kokonaisuudessaan.

Glykolyysi tapahtuu solujen sytoplasmassa ja johtaa kahden ATP: n nettovoittoon (adenosiinitrifosfaatti, nukleotidi, jota solut käyttävät energiantarpeisiinsa).

Kaikissa on 10 glykolyysivaihetta, mutta sinun ei tarvitse muistaa kaikkia 10: tä ja niihin liittyviä entsyymejä, jotta ymmärrät tiukasti reitin kokonaisuutena. Tärkeämpää kuin sanatarkan reaktiosarjan tunteminen on tietoisuus reagoivista aineista, tuotteista ja olosuhteista, joissa glykolyysi etenee.

Kysymys: Mitkä seuraavista ovat Tuotteet / soluhengitys?

A. Glukoosi; B. Pyruvaatti; C. Hiilidioksidi; D. Asetyyli CoA

Vastaus on C

Glukoosi, jolla on kaava C₆H₁₂O₆, on keskellä kuusiatominen kuusikulmainen rengas, joka sisältää viisi hiiltä ja happiatomin. Glykolyysin alkaessa se on ainoa reagoiva aine seoksessa. Matkan varrella fosfaattiryhmiä tarvitaan kuitenkin fosforylaatiovaiheisiin (ts. Fosfaattiryhmien lisäämiseen glukoosijohdannaisiin.

Lisäksi reaktiot edellyttävät kahden molekyylin syöttöä NAD^+, joka muuttuu hydratuksi (pelkistyneeksi) muodoksi glykolyysin aikana.

Glukoosi fosforyloituu, kun se tulee soluun diffuusiolla plasmamembraanin läpi. Sitten se järjestetään uudelleen fruktoosijohdannaiseksi ja sitten fosforyloidaan toisen kerran, jolloin saadaan fruktoosi-1,6-bifosfaatti. Nämä kaksi fosforylaatioreaktiota edellyttävät kahden ATP: n syöttämistä, joka hydrolysoidaan ADP: ksi (adenosiinidifosfaatti) tämän mahdollistamiseksi.

Tämän vaiheen lopussa kuuden hiilen molekyyli jaetaan kolmen hiilen molekyylien pariksi. Täten reagoivat aineet ja tuotteet jokaisessa tässä kohdassa luetellussa vaiheessa on kaksinkertaistettava, jotta koko glykolyysi voidaan laskea asianmukaisesti.

Kun glykolyysin toinen osa on käynnissä, kaksi kolmihiilistä molekyyliä glyseraldehydi-3-fosfaatti muunnetaan pyruvaatti (C₃H₄O₃) sarjana vaiheita. Näihin kaikkiin liittyy uudelleenjärjestelyjä, ja yhteen niistä liittyy toinen fosforylaatio askel.

Myös paluuvaiheessa kaksi NAD-molekyyliä⁺ (nikotiiniamidiadeniinidinukleotidi, elektronikantaja, jota tarvitaan myöhemmin aerobisen hengityksen reaktioissa) muutetaan kahdeksi NADH: ksi ja kahdeksi H⁺ (vetyioni).

Loppujen lopuksi kummankin kolmen hiilen molekyylin kahta fosfaattiryhmää käytetään ATP: n valmistamiseen, mikä tarkoittaa, että tässä vaiheessa syntyy neljä ATP: tä. Vähentämällä investointivaiheessa tarvittavat kaksi ATP: tä on selvää, että yhteensä kaksi ATP: tä on johdettu yhdestä glukoosimolekyylistä glykolyysin aikana.

Glykolyysin täydellinen (netto) reaktio on lueteltu eri lähteissä eri tavoin, mutta nämä erot ovat tekijän päätös, sisällytetäänkö tiettyjä välituotteita osaksi nettoreaktio. Yksi tarkka esitys on

C₆H₁₂O₆ + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD → 2 C₃H₄O₆ + 2 ATP + 2 H + + 2 NADH

Tässä Pi on epäorgaaninen fosfaatti, joka on johdettu edellä mainitusta ATP: n hydrolyysistä.

Pyruvaatti sitten tulee mitokondrioita, jossa se muutetaan asetyyli-CoA: ksi. Tämä molekyyli tulee Krebsin aerobisen hengityksen kiertoon ja lopulta sen reaktioiden jälkeen elektronien siirtoketju, 36-38 ATP syntyy glukoosimolekyylistä soluhengityksen aikana, mukaan lukien kaksi glykolyysistä peräisin olevaa ATP: tä.