Kaip vyksta glikolizė?

Glikolizė yra universalus biocheminis procesas, paverčiantis maistinę medžiagą (šešių anglių cukrus gliukozės) į naudingą energiją (ATP arba adenozino trifosfatas). Glikolizė vyksta visų gyvų ląstelių citoplazmoje, kuri nuolat teka specifinių glikolitinių fermentų srautu.

Nors glikolizės energijos išeiga yra molekulės molekulė, daug mažesnė nei gaunama iš aerobinio kvėpavimo - du ATP vienai gliukozės molekulei, sunaudotai vien glikolizei, Nuo 36 iki 38 - visos ląstelių kvėpavimo reakcijos kartu - vis dėlto tai yra viena iš labiausiai paplitusių gamtos patikimi procesai ta prasme, kad visos ląstelės juo naudojasi, net jei ne visos iš jų gali pasikliauti vien savo energija poreikiai.

Glikolizė yra anaerobinis procesas, reiškiantis, kad jam nereikia deguonies. Būkite atsargūs, nesupainiokite „anaerobinio“ su „pasitaiko tik anaerobiniuose organizmuose“. Glikolizė atsiranda tiek prokariotinių, tiek eukariotinių ląstelių citoplazmoje.

Jis prasideda, kai gliukozė, kurios formulė C

Kai taip atsitinka, šešioji gliukozės anglis, esanti už pirminio molekulės šešiakampio žiedo, iškart fosforilinama (t. Y. Prie jos yra prijungta fosfatų grupė). Gliukozės fosforilinimas daro gliukozės-6-fosfato (G6P) molekulę elektriškai neigiamą ir taip sulaiko ją ląstelės viduje.

Po dar devynių reakcijų ir energijos investavimo atsiranda glikolizės produktai: dvi piruvato molekulės (C₃H₈O₆) plius pora vandenilio jonai ir dvi NADH molekulės, „elektronų nešėjas“, kuris yra labai svarbus mitochondrijose vykstančiose aerobinio kvėpavimo reakcijose „pasroviui“.

Glikolizės reakcijų grynoji lygtis gali būti parašyta taip:

C₆H₁₂O₆ + 2 Pi + 2 ADP + 2 NAD⁺→ 2 C₃H₄O₃ + 2 H⁺ + 2 NADH + 2 ATP

Čia Pi reiškia laisvąjį fosfatą ir ADP reiškia adenozino difosfatą, nukleotidą, kuris yra tiesioginis daugumos ATP pirmtakas organizme.

Po to, kai G6P susidaro pirmajame glikolizės etape, vadovaujant fermentui heksokinazė, molekulė pertvarkoma, neprarandant ar nepadidėjus atomų, fruktozės-6-fosfatui, kitam cukraus dariniui. Tada molekulė vėl fosforilinama, šįkart prie anglies atomų skaičius-1. Rezultatas yra fruktozė-1,6-bifosfatas (FBP), dvigubai fosforilintas cukrus.

Nors šiam žingsniui reikalinga ATP pora kaip čia vykstančių fosforilinimo šaltinių, jie nerodomi bendrą glikolizės lygtį, nes juos panaikina du iš keturių ATP, pagamintų antroje glikolizė. Taigi grynoji dviejų ATP gamyba iš tikrųjų reiškia pradinį dviejų ATP „supirkimą“, kad proceso pabaigoje iš viso susidarytų keturi ATP.

Šešių anglių, dvigubai fosforilintas FBP yra padalintas į trijų anglies, atskirai fosforilintų molekulių porą, iš kurių viena greitai persitvarko į kitą. Taigi antroji glikolizės dalis prasideda gaminant porą gliceraldehido-3-fosfato (GA3P) molekulių.

Svarbu tai, kad viskas, kas vyksta nuo šio taško į priekį, yra dvigubai didesnė, atsižvelgiant į bendrą reakciją. Taigi, kai kiekviena GA3P molekulė yra sistemingai pertvarkoma į piruvatą, tuo pačiu gaunant du ATP ir NAD, bendra suma padidėja dvigubai daugiau. Glikolizės pabaigoje du piruvatai yra paruošti siųsti mitochondrijų link tol, kol yra deguonies.

• Jei deguonies kiekis yra ribotas, kaip ir intensyviai sportuojant, fermentacija atsiranda. Piruvatas virsta laktatu, kuris sukuria pakankamai NAD +, kad būtų galima tęsti glikolizę.