რა არის საჭირო გლიკოლიზის ჩასატარებლად?

გლიკოლიზი არის შაქრის გლუკოზის 10-საფეხურიანი მეტაბოლური სუნთქვა. გლიკოლიზის დანიშნულებაა ქიმიური ენერგიის მიღება უჯრედისთვის გამოსაყენებლად. მეცნიერები გლიკოლიზს სუნთქვის უძველეს გზად თვლიან, რადგან ეს შეიძლება მოხდეს ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში, რაც მას საშუალებას მისცემს გადარჩეს პრიმიტიული ანაერობული ბაქტერიები, რომლებიც დედამიწის ჟანგბადს უსწრებდნენ ატმოსფერო.

გლიკოლიზის მისაღებად საჭიროა სპეციფიკური ინგრედიენტები. გლიკოლიზის შემადგენლობაში შედის ცოცხალი უჯრედი, ფერმენტები, გლუკოზა და ენერგიის გადატანის მოლეკულები ნიკოტინამიდი ადენინის დინუკლეოტიდი (NAD +) და ადენოზინტრიფოსფატი (ATP).
წაიკითხეთ მეტი იმის შესახებ, თუ რა არის გლიკოლიზი.

გლიკოლიზი გამოიყენება და გვხვდება დედამიწის თითქმის ყველა ცოცხალ ორგანიზმში. ითვლება, რომ ეს არის ერთ – ერთი პირველი მეტაბოლური გზა, რომელიც წარმოიშვა დედამიწაზე, რადგან მას არ სჭირდება ჟანგბადი, რომელიც არ იყო ხელმისაწვდომი ადრეულ ატმოსფეროში.

გლიკოლიზი ორგანიზმის მეტაბოლური გზების პირველი ეტაპია, რომელიც იღებს შაქარს და აქცევს მას უჯრედულ ენერგიად. გლიკოლიზის ყველა საშუალების კომბინაციის გამოყენებით, ეს პროცესი აქცევს ერთ 6 ნახშირბადოვან შაქარს 2 პიროვატად, 2 ATP და 2 NADH მოლეკულად, ყველა რის შემდეგაც იყენებენ შემდგომ მეტაბოლურ გზებში, როგორიცაა კრებ-ის ციკლი, დუღილი, ჟანგვითი ფოსფორილაცია და / ან ფიჭური სუნთქვა

გლიკოლიზის ძირითადი შეყვანა შაქარია. ჩვეულებრივ, შაქარი გამოიყენება გლუკოზა, მაგრამ ფერმენტებს შეუძლიათ სხვა ექვს ნახშირბადის შაქრის გარდაქმნა, როგორიცაა გალაქტოზა და ფრუქტოზა, შუალედურ ნივთიერებებად, რომლებიც შედიან გლიკოლიზის გზაზე საწყისი წერტილის ქვემოთ გლუკოზა

მცენარეები და სხვა ავტოტროფები ქმნიან გლუკოზას ფოტოსინთეზის დროს მზის ენერგიისა და ნახშირორჟანგის გამოყენებით. ჰეტეროტროფებმა შაქარი უნდა მიიღონ მცენარეების, ავტოტროფებისა და საკვების სხვა წყაროების მიღებით. შაქარი ხელმისაწვდომია მრავალფეროვან საკვებში უშუალოდ ან სახამებლისა და ცელულოზის სახით, რომლებიც იშლება გლუკოზად. გლუკოზა იხსნება წყალში და ფერმენტების დახმარებით, მისი ტრანსპორტირება შესაძლებელია უჯრედში ან გარეთ, რაც დამოკიდებულია უჯრედის მემბრანის ორივე მხარეს მისი შედარებით კონცენტრაციებზე.

ფერმენტები არის ცილები, რომლებიც მოქმედებენ კატალიზატორებად ბიოქიმიური რეაქციებისათვის. ფერმენტები ამცირებენ ენერგიას, რომელიც საჭიროა რეაქციის გასატანად, პროცესის გამოყენების გარეშე. გლუკოზის გადამტანი ფერმენტები უჯრედებს გლუკოზის იმპორტში ეხმარება.

პირველი ფერმენტი გლიკოლიზის გზაზე არის ჰექოკინაზა, რომელიც გლუკოზას გარდაქმნის გლუკოზა-6-ფოსფატად (G6P). ეს პირველი ნაბიჯი უჯრედის გლუკოზის კონცენტრაციას შლის, რითაც დამატებითი გლუკოზის უჯრედში გავრცელებას ეხმარება. G6P პროდუქტი ადვილად დიფუზიური არ ხდება უჯრედის გარეთ, ამიტომ ჰექსოკინაზა ეფექტურად იკეტებს გლუკოზის მოლეკულას, რომელიც გამოიყენება უჯრედის მიერ. ცხრა სხვა ფერმენტი მონაწილეობს გლიკოლიზში, ამ პროცესის თითოეულ ეტაპზე გამოიყენება ერთი.

ATP არის კოფერმენტი, რომელიც ინახავს, ​​ტრანსპორტირებს და გამოყოფს ქიმიურ ენერგიას უჯრედებში. ATP მოლეკულა შეიცავს სამ ფოსფატის ჯგუფს, რომელთაგან თითოეული იკავებს მაღალენერგეტიკულ ბმას. ATP გამოიმუშავებს ქიმიურ ენერგიას, როდესაც ფერმენტები აშორებენ ერთ ან მეტ ფოსფატურ ჯგუფს. საპირისპირო რეაქციის დროს, ფერმენტები ენერგიას იყენებენ წინამორბედებს ფოსფატების დამატებისას, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ATP.

გლიკოლიზის მისაღებად საჭიროა ორი ATP მოლეკულა, მაგრამ ბოლო ეტაპისთვის წარმოებს ოთხი ATP, რაც იძლევა ორი ATP- ს წმინდა მოგებას.

NAD + არის ჟანგვითი კოფერმენტი, რომელიც იღებს ელექტრონებსა და პროტონებს სხვა მოლეკულებისგან, ქმნის NADH შემცირებულ ფორმას. საპირისპირო რეაქციის დროს, NADH მოქმედებს როგორც შემამცირებელი აგენტი, რომელიც აჩუქებს ელექტრონებს და პროტონებს, როდესაც ისინი იჟანგება NAD + - ით. NAD + და NADH გამოიყენება სხვადასხვა ბიოქიმიურ გზებში, გლიკოლიზის ჩათვლით, რომლებიც საჭიროებენ დაჟანგვის ან შემცირების აგენტს.

გლიკოლიზისთვის საჭიროა ორი მოლეკულა NAD + თითო გლუკოზის მოლეკულაზე, წარმოიქმნება ორი NADH, ასევე ორი წყალბადის იონი და ორი მოლეკულა წყალი. გლიკოლიზის საბოლოო პროდუქტი არის პიროვატი, რომლის უჯრედს შემდგომი მეტაბოლიზირება შეუძლია დიდი რაოდენობით დამატებითი ენერგიის გამომუშავება.