당분 해는 무엇을 산출합니까?

하나 이상의 개별 세포로 구성된 생물은 다음과 같이 나눌 수 있습니다. 원핵 생물 과 진핵 생물.

거의 모든 세포가 포도당 이 분자의 분해의 첫 번째 단계는 다음과 같은 일련의 반응입니다. 해당 작용 (문자 그대로 "포도당 분할"). 해당 과정에서 단일 포도당 분자는 일련의 반응을 거쳐 한 쌍의 피루 베이트 분자와 적당한 양의 에너지를 생성합니다. 아데노신 삼인산 (ATP).

그러나 이러한 제품의 최종 처리 방법은 셀 유형에 따라 다릅니다. 원핵 생물은 참여하지 않습니다. 호기성 호흡. 이것은 원핵 생물이 분자 산소 (O₂). 대신, 피루 베이트는 발효 (혐기성 호흡).

일부 출처에는 진핵 생물의 "세포 호흡"과정에서 해당 과정이 포함됩니다. 에어로빅 체조 호흡 (즉, 크렙스 사이클 및 산화 적 인산화 전자 수송 사슬). 더 엄격하게, 해당 과정 자체는 단순히 산소에 의존하지 않고 산소에 의존하지 않고 발생하기 때문에 호기성 과정이 아닙니다.₂ 존재합니다.

그러나 해당 과정은 전제 조건 그 반응에 피루 베이트를 공급한다는 점에서 호기성 호흡의 경우 두 가지 개념을 한꺼번에 배우는 것은 자연스러운 일입니다.

포도당은 인간 생화학에서 가장 중요한 단일 탄수화물 역할을하는 6 탄당입니다. 탄수화물에는 산소 외에 탄소 (C)와 수소 (H)가 포함되어 있으며 이러한 화합물에서 C와 H의 비율은 항상 1: 2입니다.

설탕은 전분과 셀룰로오스를 포함한 다른 탄수화물보다 작습니다. 실제로 포도당은 종종 반복되는 하위 단위입니다. 단위체, 더 복잡한 분자에서. 포도당 자체는 단량체로 구성되지 않으므로 단당류 ( "1 당")로 간주됩니다.

포도당의 공식은 C입니다₆H₁₂영형₆. 분자의 주요 부분은 5 개의 C 원자와 1 개의 O 원자를 포함하는 육각형 고리로 구성됩니다. 여섯 번째 및 마지막 C 원자는 하이드 록실 함유 메틸기 (-CH)가있는 측쇄에 존재합니다.₂오).

과정 해당 작용, 셀에서 발생 세포질, 10 개의 개별 반응으로 구성됩니다.

일반적으로 모든 중간 생성물과 효소의 이름을 기억할 필요는 없습니다. 그러나 전체적인 그림에 대한 확고한 감각을 갖는 것이 유용합니다. 이것은 해당 과정이 지구상의 생명 사에서 가장 관련성이 높은 단일 반응 일뿐만 아니라 단계 발열 중 효소의 작용을 포함하여 세포 내에서 발생하는 여러 가지 일반적인 사건을 잘 설명합니다 (에너지 적으로 유리함). 반응.

포도당이 세포에 들어가면 효소 헥소 키나아제에 의해 처리되고 인산화됩니다 (즉, 종종 Pi로 표기되는 인산기가 추가됩니다). 이것은 음의 정전기 전하를 부여하여 세포 내부의 분자를 가두는 것입니다.

이 분자는 인산화 된 형태의 과당으로 다시 배열되고, 그 후 또 다른 인산화 단계를 거쳐 과당 -1,6- 비스 포스페이트가됩니다. 이 분자는 두 개의 유사한 3 개의 탄소 분자로 분할되며, 그중 하나는 다른 하나로 빠르게 변형되어 두 분자의 글리 세르 알데히드 -3- 포스페이트를 생성합니다.

이 물질은 인산기의 초기 첨가가 비 연속적인 단계에서 역전되기 전에 또 다른 이중 인산화 분자로 재 배열됩니다. 이러한 각 단계에서 분자는 아데노신이 인산 (ADP) 효소-기질 복합체 (어떤 분자가 반응하는지에 의해 형성되는 구조의 이름과 반응을 완료를 향해 촉발시키는 효소의 이름)에 의해 발생합니다.

이 ADP는 존재하는 3 개의 탄소 분자 각각에서 인산염을받습니다. 결국, 두 개의 피루 베이트 분자가 세포질에 앉아 세포가 들어가거나 호스팅 할 수있는 모든 경로에 배치 할 준비가되었습니다.

해당 과정의 유일한 진정한 반응물은 포도당 분자입니다. ATP와 NAD + (니코틴 아미드 아데닌 디 뉴클레오타이드, 전자 운반체) 각각 두 분자가 일련의 반응 중에 도입됩니다.

반응물로 포도당과 산소, 생성물로 이산화탄소와 물, 36 (또는 38) ATP와 함께 나열된 세포 호흡의 완전한 과정을 종종 볼 수 있습니다. 그러나 해당 과정은 궁극적으로 포도당에서이 정도의 에너지를 호기성으로 추출하는 첫 번째 일련의 반응 일뿐입니다.

총 4 개의 ATP 분자 1,3- 비스 포스 포 글리세 레이트 분자 쌍이 2 개로 전환되는 동안 2 개는 해당 과정의 3 개 탄소 성분을 포함하는 반응에서 생성됩니다. 3- 포스 포 글리 세르 산 분자, 그리고 한 쌍의 포스 포에 놀 피루 베이트 분자가 말단을 나타내는 두 개의 피루 베이트 분자로 전환되는 동안 두 개 해당 작용. 이들은 모두 기질 수준 인산화를 통해 합성됩니다. 즉, ATP가 직접 ADP에 무기 인산염 (Pi) 첨가 방법.

두 개의 ATP는 해당 과정의 초기에 필요합니다. 먼저 포도당이 포도당 -6- 인산으로 인산화 될 때, 그리고 두 단계 후에 과당 -6- 인산이 과당 -1,6-이 인산으로 인산화 될 때 필요합니다. 따라서 해당 과정을 거친 한 분자의 포도당의 결과로 해당 과정에서 ATP의 순 이득은 다음과 같습니다. 두 분자는 피루 베이트 분자의 수와 연관 시키면 기억하기 쉽습니다. 만들어진.

또한 글리 세르 알데히드 -3- 포스페이트가 1,3- 비스 포스 포 글리세 레이트로 전환되는 동안 두 분자의 NAD +가 NADH, 후자는 다른 과정 중에서 호기성 반응에 참여하기 때문에 간접 에너지 원으로 사용됩니다. 호흡.

요컨대 해당 과정의 순수 율은 2 ATP, 2 피루 베이트 및 2 NADH. 이것은 호기성 호흡에서 생성되는 ATP 양의 20 분의 1에 불과하지만 원핵 생물은 일반적으로 훨씬 더 작고 진핵 생물보다 덜 복잡하고, 일치해야하는 대사 요구량이 더 적기 때문에, 덜 이상적 임에도 불구하고 계획.

(물론 이것을 보는 또 다른 방법은 호기성 호흡 박테리아에서 더 크고 다양한 생물로 진화하는 것을 막았습니다.)

원핵 생물에서 해당 과정이 완료되면 유기체는 거의 모든 대사 카드를 사용합니다. 피루 베이트는 다음을 통해 젖산으로 더 대사 될 수 있습니다. 발효, 또는 혐기성 호흡. 발효의 목적은 젖산을 생산하는 것이 아니라 NADH에서 NAD +를 재생하여 해당 과정에 사용할 수 있도록하는 것입니다.

(이것은 알코올 발효, 에탄올은 효모의 작용하에 피루 베이트에서 생산됩니다.)

진핵 생물에서 대부분의 피루 베이트는 호기성 호흡의 첫 번째 단계, 즉 트리 카르 복실 산 (TCA)주기 또는 구연산주기라고도하는 크렙스주기에 들어갑니다. 이것은 미토콘드리아, 여기서 피루 베이트는 2 개의 탄소 화합물 인 아세틸 코엔자임 A (CoA)와 이산화탄소 (CO₂).

이 8 단계 사이클의 역할은 후속 반응을 위해 더 많은 고 에너지 전자 운반체를 생성하는 것입니다 – 3 NADH, 1 FADH₂ (감소 된 플라 빈 아데닌 디 뉴클레오티드) 및 하나의 GTP (구아노 신 트리 포스페이트).

이것이 미토콘드리아 막의 전자 수송 사슬에 들어가면 산화 적 인산화라고 불리는 과정이 이들로부터 전자를 이동시킵니다. 산소 분자에 대한 고 에너지 운반체, 최종 결과는 포도당 분자 "상류"당 36 개 (또는 가능하면 38 개) ATP 분자의 생성입니다.

호기성 대사의 훨씬 더 큰 효율성과 수율은 본질적으로 모든 기본적인 차이점을 설명합니다. 오늘날 원핵 생물과 진핵 생물 사이에서, 전자가 선행하고, 후자.