გლიკოლიზი პირველი ნაბიჯია, რომელიც ყველა ცოცხალმა უჯრედმა გამოიყენა საკვების მოლეკულისგან ენერგიის მოსაპოვებლად (ამ შემთხვევაში, გლუკოზა, ექვს ნახშირბადის შაქარი). ზოგიერთ უჯრედში, განსაკუთრებით იმ უჯრედებში პროკარიოტები, ეს ასევე არის ბოლო ეტაპი, რადგან ეს უჯრედები არ არის აღჭურვილი უჯრედული სუნთქვის (გლიკოლიზი პლუს აერობული რეაქციები, რომლებიც მოჰყვება ევკარიოტებს) განსახორციელებლად.
გლიკოლიზი ხდება უჯრედების ციტოპლაზმაში და იწვევს ორი ATP- ის წმინდა მოგებას (ადენოზინტრიფოსატი, ნუკლეოტიდი, რომელსაც უჯრედები იყენებენ მისი ენერგეტიკული საჭიროებისთვის).
გლიკოლიზის 10 ეტაპი არსებობს, მაგრამ თქვენ არ გჭირდებათ მახსოვს ყველა 10 და მათთან დაკავშირებული ფერმენტები, რომ კარგად გაიგოთ გზაზე. რეაქციების სერიის სიტყვასიტყვით ცოდნაზე უფრო მნიშვნელოვანია რეაქტიული ნივთიერებების, პროდუქტებისა და პირობების ცოდნა, რომლის დროსაც ვითარდება გლიკოლიზი.
გლიკოლიზი vs. უჯრედული სუნთქვა
Კითხვა: ჩამოთვლილთაგან რომელია პროდუქტები საქართველოს უჯრედული სუნთქვა?
ა. გლუკოზა; ბ. პიროვატი; გ. Ნახშირორჟანგი; დ აცეტილ CoA
Პასუხი არის
გლიკოლიზის რეაქტორები
გლუკოზა, ფორმულით გ6ჰ12ო6, მის ცენტრში ექვსი ატომური ექვსკუთხა რგოლია, რომელიც მოიცავს ხუთ ნახშირბადს და ჟანგბადის ატომს. გლიკოლიზის დაწყებისთანავე, ეს ერთადერთი რეაქტორია ნაზავში. ამასთან, ფოსფორილირებისთვის საჭიროა ფოსფატების ჯგუფები (ანუ გლუკოზის წარმოებულებში ფოსფატების ჯგუფების დამატება.
გარდა ამისა, რეაქციებისთვის საჭიროა ორი მოლეკულის შეყვანა NAD+, რომელიც გლიკოლიზის დროს გარდაიქმნება მის ჰიდროგენიზებულ (შემცირებულ) ფორმაში.
გლიკოლიზის საწყისი ნაბიჯები: ინვესტიციის ფაზა
გლუკოზა ფოსფორილირდება, როდესაც იგი უჯრედში შედის პლაზმური მემბრანის გავლით. შემდეგ იგი გადანაწილდება ფრუქტოზას წარმოებულში და შემდეგ მეორედ ფოსფორილირდება მოსავლიანად ფრუქტოზა-1,6-ბიფოსფატი. ამ ორ ფოსფორილაციურ რეაქციაზე საჭიროა ორი ATP შეყვანა, რომელიც ჰიდროლიზდება ADP– ში (ადენოზინის დიფოსფატი), რათა მოხდეს ეს.
ამ ფაზის ბოლოს ექვსი ნახშირბადის მოლეკულა იყოფა წყვილი სამ ნახშირბადის მოლეკულად. ამრიგად, რეაქტივები და პროდუქტები ამ მომენტიდან ჩამოთვლილ თითოეულ საფეხურზე უნდა გაორმაგდეს, რათა შეინარჩუნონ გლიკოლიზის სწორი აღრიცხვა მთლიანობაში.
გლიკოლიზის საბოლოო ნაბიჯები: დაბრუნების ფაზა
მიმდინარეობს გლიკოლიზის მეორე ნაწილი, ორი სამი ნახშირბადის მოლეკულა გლიცერალდეჰიდი-3-ფოსფატი გადაკეთდა პიროვატი (C3ჰ4ო3) მთელი რიგი ნაბიჯებით. ეს ყველაფერი გულისხმობს გადალაგებას და ერთი მათგანი მოიცავს მეორეს ფოსფორილაცია ნაბიჯი
ასევე დაბრუნების ფაზაში, NAD ორი მოლეკულა+ (ნიკოტინამიდი ადენინი დინუკლეოტიდი, ელექტრონული გადამზიდავი, რომელიც მოგვიანებით საჭიროა აერობული სუნთქვის რეაქციებში) გარდაიქმნება ორ NADH და ორ H+ (წყალბადის იონი).
დაბოლოს, ორი ფოსფატის ჯგუფი ორი სამი ნახშირბადის მოლეკულაზე გამოიყენება ATP– ის დასამზადებლად, რაც ნიშნავს, რომ ამ ფაზაში ოთხი ATP წარმოიქმნება. ინვესტიციის ფაზაში საჭირო ორი ATP- ის გამოკლებით, ცხადია, რომ სულ ორი ATP მიიღება გლუკოზის ერთი მოლეკულისგან გლიკოლიზის დროს.
გლიკოლიზის პროდუქტები
გლიკოლიზის სრული (წმინდა) რეაქცია სხვადასხვა წყაროში განსხვავებულად არის ჩამოთვლილი, მაგრამ ეს განსხვავებები ავტორის გადაწყვეტილების საკითხია, შეიტანოს თუ არა გარკვეული შუალედური საშუალებები, როგორც ნაწილი წმინდა რეაქცია. ერთი ზუსტი წარმომადგენლობაა
გ6ჰ12ო6 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD → 2 გ3ჰ4ო6 + 2 ATP + 2 H + + 2 NADH
აქ Pi არის არაორგანული ფოსფატი, რომელიც მიიღება ზემოხსენებული ATP ჰიდროლიზიდან.
სად მიდიან გლიკოლიზის პროდუქტები?
შემდეგ პირუვატი შემოდის მიტოქონდრია, სადაც ის გარდაიქმნება აცეტილ CoA. ეს მოლეკულა შედის კრებების აერობული სუნთქვის ციკლში და საბოლოოდ, რეაქციების შემდეგ ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვი, 36-დან 38 ATP წარმოიქმნება გლუკოზის მოლეკულადან უჯრედული სუნთქვის პროცესში, მათ შორის ორი ATP გლიკოლიზიდან.