Ko reikia norint pradėti glikolizę?

Glikolizė yra energijos gavimo procesas ATP (adenozino trifosfatas) iš šešių anglių turinčios cukraus molekulės gliukozės (C₆H₁₂O₆). Ši dešimties greito gaisro reakcijų serija vyksta visose gamtos ląstelėse. Vienaląsčiuose organizmuose, pavyzdžiui, bakterijose, jis beveik visada yra vienintelis ląstelių energijos šaltinis.

Daugialąsčiuose organizmuose, tokiuose kaip gyvūnai, augalai ir grybai, kurie turi ląstelių įrangą deguoniui naudoti savo reakcijose, glikolizė yra tik pirmas ląstelių kvėpavimo žingsnis. Vienai gliukozės molekulei gaminasi visas ląstelinis kvėpavimas Nuo 36 iki 38 ATP, o vien glikolizė sukelia tik du ATP.

Po to, kai gliukozės molekulė difunduoja į ląstelę per ląstelės membraną, pertvarkymo metu ji turi fosfatų grupių porą. Tada jis padalijamas į dvi dalis, o gautos tapačios trijų anglies molekulės galiausiai tampa piruvatas. Grynasis glikolizės padidėjimas yra du ATP.

Granuliuotesniu lygiu glikolizė yra energijos, laikomos gliukozės molekulių jungtyse, išskyrimas ląstelė naudoja šią energiją, gliukozės molekulės sąnaudas suskaidžius į kažką Kitas.

Dešimt skirtingų glikolizės reakcijų reikalauja jų pačių specializuotų fermentai, kurie yra baltymai, labai pagreitinantys reakcijas ląstelių viduje. Ląstelė gali kontroliuoti glikolizės greitį, taigi ir energijos prieinamumą, padarydama tam tikrus fermentus labiau prieinamus arba mažiau prieinamus.

Pačioje glikolizės pradžioje kaip reagentas reikalingas tik gliukozė, tačiau pakeliui turi būti du ATP, kad procesas būtų pasiektas iki vidurio. Po molekulės padalijimo procesui reikalingas pastovus tiekimas NAD⁺ Pereiti.

Pažymėtina, kad deguonis yra ne reikalingos glikolizei, o jei jos nėra, glikolizę galima tęsti fermentuojant. Šis procesas paverčia piruvatą laktatu, ir tai daro labai reikalingą NAD⁺ iki glikolizės konvertuojant NADH₂.

Kai gliukozė patenka į ląstelę, ji fosforilinama (t. Y. Fosfatas yra prijungtas fermento). Tada jis pertvarkomas į kitą šešių anglių cukrų, fruktozė. Ši molekulė antrą kartą fosforilinama kitame anglies atome, tada baigiasi pirmoji glikolizės fazė.

Tai dažnai vadinama „investavimo etapas“ glikolizės, nes nors bendras rezultatas yra energijos tiekimas, pirmiausia ląstelė turi patirti nedidelius nuostolius. Taigi du ATP, reikalingi fosfatams tiekti šiame etape, yra investicija, tačiau visada atsiperka.

Pradedant vadinamuoju „grįžimo fazė“ šešių anglių dvigubai fosforilintos fruktozės molekulė yra padalinta į dvi labai panašias trijų anglių molekules, kurių kiekviena turi savo fosfatų grupę; visas vienas greitai virsta kitu - gliceraldehido-3-fosfatu.

Dabar tapačios molekulės yra pertvarkomos, fosforilinamos ir vėl kelis kartus pertvarkomos į piruvatą (C₃H₄O₃). Paskutinėse reakcijose, kurioms reikalingas NAD⁺, dvynios molekulės atsisako fosfatų ATP vardu, o tai reiškia, kad ši fazė gamina keturis ATP. Taigi glikolizė duoda du ATP, įvertinus du ATP, „išleistus“ pirmajame etape.

Galų gale glikolizės produktai yra piruvatas, NADH₂, du išlaisvino vandenilio atomus ir ATP. Kadangi pradinis produktas yra tik gliukozė ir ATP atsiranda vėliau, bendra glikolizės lygtis yra:

C₆H₁₂O₆ + 2 ATP + 2 NAD + 2 C₃H₄O₃ + 4 ATP + 2 NADH + 2 H⁺

Tada piruvatas eina į mitochondrijas aerobinis kvėpavimas jei deguonies yra pakankamai (kuris dažniausiai būna žmonėms), tačiau jis lieka citoplazmoje, kad fermentuotųsi iki laktato, jei deguonies lygis yra nepakankamas.