어떤 효과가 당분 해를 억제 할 수 있습니까?

당분 해 세계 생물 사이의 보편적 인 대사 과정입니다. 모든 세포의 세포질에서이 일련의 10 개의 반응은 6 개의 탄소 당 분자를 전환합니다 포도당 두 분자의 피루 베이트, 두 분자의 ATP 및 두 분자의 NADH로.
해당 과정에 대해 알아보십시오.

에 원핵 생물가장 단순한 유기체 인 해당 과정은 실제로 마을에서 유일한 세포 대사 게임입니다. 거의 대부분이 비교적 적은 내용물을 가진 단일 세포로 구성된 이러한 유기체는 신진 대사 필요, 해당 과정은 경쟁이 없을 때 번성하고 번식하기에 충분합니다. 요인. 진핵 생물다른 한편으로, 호기성 호흡의 메인 요리가 그림에 들어가기 전에 필요한 애피타이저의 무언가로 해당 과정을 시작하십시오.

해당 과정에 대한 논의는 종종 적절한 기질 및 효소 농도와 같이이를 선호하는 조건에 중점을 둡니다. 자주 언급되지는 않지만 중요한 것은 의도적으로 억제하다 해당 과정의 속도. 세포는 에너지를 필요로하지만 해당 과정을 통해 지속적으로 많은 원료를 가동하는 것이 항상 원하는 세포 결과는 아닙니다. 세포의 경우 다행스럽게도 해당 과정에 참여하는 수많은 참여자가 속도에 영향을 미칠 수있는 능력이 있습니다.

포도당은 공식 C의 6 탄당입니다.₆H₁₂영형₆. (재미있는 생체 분자 퀴즈: 설탕, 전분 또는 불용성 섬유질 여부에 관계없이 모든 탄수화물은 일반 화학식 C를 갖습니다._엔H_2N영형_엔.) 그것은 크기면에서 무거운 아미노산과 유사한 180g의 몰 질량을 가지고 있습니다. 원형질막을 통해 세포 안팎으로 자유롭게 확산 할 수 있습니다.

포도당은 단당류로 더 작은 당을 결합하여 만들어지지 않습니다. 과당은 단당류이고 자당 ( "식당")은 포도당 분자와 과당 분자로 구성된 이당류입니다.

특히 포도당은 대부분의 다이어그램에서 육각형으로 표시되는 고리 형태입니다. 6 개의 고리 원자 중 5 개는 포도당이고 6 번째는 산소입니다. 6 번 탄소는 메틸 (-CH₃) 링 외부 그룹.

해당 과정의 10 가지 반응의 합에 대한 완전한 공식은 다음과 같습니다.

씨₆H₁₂영형₆ + 2 NAD⁺ + 2 파이 + 2 ADP → 2 채널₃(C = O) COOH + 2 ATP + 2 NADH + 2H⁺

즉, 포도당 분자가 포도당 분자 두 개로 전환되어 2 개의 ATP가 생성됨을 의미합니다. 및 2 NADH (니코틴 아미드 아데닌 디 뉴클레오타이드의 환원 된 형태, 일반적인 "전자 운반체") 생화학).

산소가 필요하지 않습니다. 피루 베이트는 거의 항상 호기성 호흡 단계에서 소비되지만 해당 과정은 호기성 및 혐기성 유기체 모두에서 발생합니다.

당분 해는 고전적으로 두 부분으로 나뉩니다. "투자 단계"는 2 개의 ATP를 필요로합니다 (아데노신 삼인산, "에너지 세포의 통화 ") 포도당 분자를 많은 위치 에너지와"보상 "또는"수확 "을 가진 무언가로 형성합니다. 3 개의 탄소 분자 (글리 세르 알데히드 -3- 포스페이트 또는 GAP)를 다른 분자로 전환하여 4 개의 ATP가 생성되는 단계, 피루 베이트. 이것은 포도당 분자 당 총 4-2 = 2 ATP가 생성됨을 의미합니다.

포도당이 세포에 들어가면 효소의 작용에 따라 인산화됩니다 (즉, 인산기가 부착되어 있습니다). 헥소 키나제. 이 효소 또는 단백질 촉매는 해당 과정에서 가장 중요한 조절 효소 중 하나입니다. 해당 과정의 10 가지 반응 각각은 하나의 효소에 의해 촉매되고, 그 효소는 차례로 그 하나의 반응만을 촉매합니다.

이 인산화 단계에서 생성 된 포도당 -6- 인산염 (G6P)은 두 번째 인산화가 일어나기 전에 과당 -6- 인산염 (F6P)으로 전환됩니다. 포스 포프 럭 토키나 제, 또 다른 중요한 조절 효소. 이로 인해 과당 -1,6- 비스 포스페이트 (FBP)가 형성되고 해당 과정의 첫 번째 단계가 완료됩니다.

Fructose-1,6-bisphosphate는 한 쌍의 탄소 3 개 분자 인 dihydroxyacetone phosphate (DHAP)와 glyceraldehyde-3-phosphate (GAP)로 나뉩니다. DHAP는 GAP로 빠르게 변환되므로 분할의 순 효과는 단일 6 개 탄소 분자에서 두 개의 동일한 3 개 탄소 분자를 생성하는 것입니다.

GAP는 효소 글리 세르 알데히드 -3- 포스페이트 탈수소 효소에 의해 1,3- 디포 스포 글리세 레이트로 전환됩니다. 이것은 바쁜 단계입니다. NAD⁺ NADH 및 H로 변환됩니다.⁺ GAP에서 제거 된 수소 원자를 사용하면 분자가 인산화됩니다.

1,3-diphosphoglycerate를 pyruvate로 변환하는 나머지 단계에서는 두 인산염이 탄소 3 개 분자에서 순차적으로 제거되어 ATP를 생성합니다. FBP 분할 후 모든 것이 포도당 분자 당 두 번 발생하기 때문에 이는 2 NADH, 2 H⁺ 2 NADH, 2 H의 순에 대해 반환 단계에서 4 ATP가 생성됩니다.⁺ 및 2 ATP.
해당 과정의 최종 결과에 대해 자세히 알아보십시오.

해당 과정에 참여하는 세 가지 효소는 과정의 조절에 중요한 역할을합니다. 두 가지, 헥소 키나아제와 포스 포프 럭토 키나아제 (또는 PFK)는 이미 언급되었습니다. 세 번째, 피루 베이트 키나아제, 포스 포에 놀 피루 베이트 (PEP)를 피루 베이트로 전환하는 최종 해당 과정 반응을 촉매하는 역할을합니다.

이 효소들 각각은 활성화 제 만큼 잘 억제제. 화학과 피드백 억제의 개념에 익숙하다면 주어진 효소가 활동 속도를 높이거나 늦추는 조건을 예측할 수 있습니다. 예를 들어, 세포의 한 영역에 G6P가 풍부한 경우 헥소 키나아제가 방황하는 포도당 분자를 공격적으로 찾을 것으로 예상하십니까? 이러한 조건에서는 추가 G6P를 생성 할 긴급한 필요가 없기 때문에 그렇게하지 않을 것입니다. 그리고 당신이 맞을 것입니다.

헥소 키나아제는 G6P에 의해 억제되지만 PFK 및 피루 베이트 키나아제와 마찬가지로 AMP (adenosine monophosphate) 및 ADP (adenosine diphosphate)에 의해 활성화됩니다. 이는 AMP와 ADP의 수준이 높을수록 일반적으로 ATP 수준이 낮고 ATP가 낮 으면 해당 과정이 발생하는 자극이 높기 때문입니다.

피루 베이트 키나아제는 또한 과당 -1,6- 비스 포스페이트에 의해 활성화되는데, 이는 너무 많은 FBP가 의미하기 때문에 의미가 있습니다. 해당 과정 중간체가 상류에 축적되고 있으며 꼬리 끝에서 일이 더 빨리 일어나야합니다. 방법. 또한 fructose-2,6-bisphosphate는 PFK의 활성화 제입니다.

언급했듯이 Hexokinase는 G6P에 의해 억제됩니다. PFK와 피루 베이트 키나아제는 AMP와 ADP에 의해 활성화되는 것과 동일한 기본 이유 때문에 ATP의 존재에 의해 모두 억제됩니다. 세포의 에너지 상태는 해당 과정의 감소에 유리합니다.

PFK는 또한 다음에 의해 억제됩니다. 구연산염, 호기성 호흡의 하류에서 발생하는 크렙스주기의 구성 요소. 피루 베이트 키나아제는 다음에 의해 억제됩니다. 아세틸 CoA, 피루 베이트가 해당 과정이 끝난 후 크렙스주기 전에 전환되는 분자 (사실, 아세틸 CoA는 사이클의 첫 번째 단계에서 옥 살로 아세테이트와 결합하여 구연산염). 마지막으로 아미노산 알라닌은 또한 피루 베이트 키나아제를 억제합니다.

G6P 이외의 다른 해당 과정 산물이 헥소 키나아제를 억제 할 것으로 예상 할 수 있습니다. 헥소 키나아제를 억제하는 것은 상당한 양의 존재가 G6P에 대한 필요성 감소를 나타 내기 때문입니다. 그러나 G6P 자체 만이 헥소 키나아제를 억제합니다. 왜 이런거야?

그 이유는 매우 간단합니다. G6P는 5 탄당 포스페이트 션트를 포함하여 해당 과정 이외의 반응 경로에 필요합니다. 글리코겐 합성. 따라서 G6P가 아닌 다른 하류 분자가 헥소 키나아제를 작동하지 못하게 할 수 있다면 이러한 다른 반응 경로는 G6P가 프로세스에 들어 가지 않아 속도가 느려지므로 일종의 부수적 피해를 나타냅니다.