A glikolízis a cukorglükóz 10 lépéses metabolikus légzése. A glikolízis célja kémiai energia előállítása egy sejt számára. A tudósok a glikolízist ősi légzési útnak tartják, mivel oxigén hiányában fordulhat elő, ami lehetővé teheti a Föld oxigénjét megelőző primitív anaerob baktériumok túlélését légkör.
A glikolízis működéséhez specifikus összetevők szükségesek. A glikolízis bemenetei közé tartozik egy élő sejt, enzimek, glükóz és az energiaátadó molekulák, a nikotinamid-adenin-dinukleotid (NAD +) és az adenozin-trifoszfát (ATP).
Tudjon meg többet arról, hogy mi a glikolízis.
Mi a glikolízis célja?
A glikolízist a Föld szinte minden élő szervezetében alkalmazzák és jelen vannak. Úgy gondolják, hogy ez az első metabolikus útvonal, amely a földön létrejön, mivel nem igényel oxigént, ami a korai légkörben nem volt könnyen elérhető.
A glikolízis számos szervezet metabolikus útjának első lépése, amely felveszi a cukrot és felhasználható sejt energiává változtatja. A glikolízis összes bemenetének kombinációját használva ez a folyamat egy 6 szénatomos cukrot 2 piruvát, 2 ATP és 2 NADH molekulává alakít, amelyek mindegyike amelyekből ezt követően további metabolikus utakban alkalmazzák, például Kreb-ciklusban, fermentációban, oxidatív foszforilezésben és / vagy sejtekben légzés.
További információ a glikolízis végeredményéről.
Hatszénes cukor
A glikolízis alapanyaga a cukor. Általában a felhasznált cukor glükóz, de az enzimek képesek átalakítani más hat szénatomos cukrokat, például galaktózt és fruktóz közbenső anyagokká, amelyek a glikolízis útvonalába kerülnek a szőlőcukor.
A növények és más autotrófok a fotoszintézis során napenergiát és szén-dioxidot használva glükózt hoznak létre. A heterotrófoknak növényeket, autotrófokat és egyéb táplálékforrásokat fogyasztva kell bevenniük cukrukat. A cukor sokféle élelmiszerben kapható közvetlenül, vagy keményítő és cellulóz formájában, amelyek glükózra bomlanak. A glükóz vízben oldódik, és enzimek segítségével könnyen szállítható a sejtbe vagy onnan, attól függően, hogy a sejtmembrán mindkét oldalán milyen relatív koncentráció van.
Enzimek
Az enzimek olyan fehérjék, amelyek a biokémiai reakciók katalizátoraként működnek. Az enzimek csökkentik a reakció elindításához szükséges energiát anélkül, hogy a folyamat felhasználná őket. A glükóz transzporter enzimek segítik a sejteket a glükóz importálásában.
Az első enzim a glikolízis útvonalán a hexokináz, amely a glükózt glükóz-6-foszfáttá (G6P) alakítja. Ez az első lépés kimeríti a sejt glükózkoncentrációját, ezáltal elősegítve a további glükóz diffundálódását a sejtben. A G6P termék nem diffundál könnyen a sejtből, így a hexokináz tulajdonképpen egy glükózmolekulát zár le a sejt számára. Kilenc másik enzim vesz részt a glikolízisben, a folyamat minden lépésében egyet használnak.
ATP
Az ATP egy koenzim, amely kémiai energiát tárol, szállít és bocsát ki a sejtekben. Egy ATP molekula három foszfátcsoportot tartalmaz, mindegyiket nagy energiájú kötés tartja. Az ATP kémiai energiát eredményez, ha az enzimek eltávolítanak egy vagy több foszfátcsoportot. A fordított reakcióban az enzimek energiát használnak, amikor foszfátokat adnak az prekurzorokhoz, ami ATP termelését eredményezi.
A glikolízishez két ATP-molekula szükséges, hogy elindulhasson, de az utolsó lépésben négy ATP-t állít elő, így két ATP nettó hozama lesz.
NAD +
A NAD + egy oxidáló koenzim, amely más molekulákból származó elektronokat és protonokat fogad el, létrehozva a redukált NADH formát. A fordított reakcióban az NADH redukálószerként működik, amely elektronokat és protonokat adományoz, amikor az újra NAD + -vá oxidálódik. A NAD + -t és a NADH-t számos biokémiai úton alkalmazzák, ideértve a glikolízist is, amelyekhez oxidáló vagy redukálószer szükséges.
A glikolízishez glükózmolekulánként két NAD + -molekula szükséges, amely két NADH-t, valamint két hidrogéniont és két vízmolekulát termel. A glikolízis végterméke a piruvát, amelyet a sejt tovább metabolizálva nagy mennyiségű további energiát eredményez.