Glikolizė yra pirmasis žingsnis, kurį visos gyvos ląstelės naudoja energijai iš maistinės molekulės išgauti (šiuo atveju gliukozės, šešių anglių cukrus). Kai kuriose ląstelėse, ypač prokariotai, tai taip pat yra paskutinis žingsnis, nes šios ląstelės nėra aprūpintos ląsteliniu kvėpavimu (glikolizė plius eukariotuose vykstančios aerobinės reakcijos).
Glikolizė vyksta ląstelių citoplazmoje, todėl gaunamas dviejų ATP grynasis pelnas (adenozino trifosfatas, ląstelių energijos poreikiams naudojamas nukleotidas).
Iš viso yra 10 glikolizės žingsnių, tačiau norint įsitvirtinti viso kelio supratime, nereikia įsiminti visų 10 ir su jais susijusių fermentų. Svarbiau, nei pažodžiui pažinti reakcijų seriją, yra žinoti apie reagentus, produktus ir sąlygas, kuriomis vyksta glikolizė.
Glikolizė vs. Ląstelinis kvėpavimas
Klausimas: Kurie iš šių yra Produktai apie ląstelinis kvėpavimas?
A. Gliukozė; B. Piruvatas; C. Anglies dvideginis; D. Acetil CoA
Atsakymas yra C, tik anglies dioksidas. Gliukozė yra ląstelinis kvėpavimas
Glikolizės reagentai
Gliukozė pagal formulę C6H12O6, centre yra šešių atomų šešiakampis žiedas, kuriame yra penki anglies ir deguonies atomai. Prasidėjus glikolizei, jis yra vienintelis reagentas mišinyje. Tačiau kelyje fosforilinimo etapams reikalingos fosfatų grupės (t. Y. Fosfato grupės pridėtos prie gliukozės darinių).
Be to, reakcijos reikalauja dviejų molekulių įvedimo NAD+, kuris glikolizės metu paverčiamas hidrinta (redukuota) forma.
Pradiniai glikolizės žingsniai: investicijų etapas
Gliukozė fosforilinama, kai difuzija patenka į ląstelę per plazmos membraną. Tada jis pertvarkomas į fruktozės darinį ir fosforilinamas antrą kartą, kad gautųsi fruktozė-1,6-bifosfatas. Šioms dviem fosforilinimo reakcijoms reikia dviejų ATP, kurie hidrolizuojami į ADP (adenozino difosfatą), kad tai galėtų įvykti.
Šios fazės pabaigoje šešių anglių molekulė padalijama į trijų anglies molekulių porą. Taigi, norint palaikyti tinkamą visos glikolizės apskaitą, kiekviename žingsnyje, nurodytame toliau, reagentai ir produktai turi būti padvigubinti.
Paskutiniai glikolizės žingsniai: grįžimo fazė
Vykdant antrąją glikolizės dalį, dvi trijų anglies molekulių gliceraldehido-3-fosfatas yra transformuojami į piruvatas (C3H4O3) iš eilės veiksmų. Visa tai apima pertvarkymus, o vienas iš jų - dar vieną fosforilinimas žingsnis.
Taip pat grįžtamojoje fazėje dvi NAD molekulės+ (nikotinamido adenino dinukleotidas, elektronų nešiklis, reikalingas vėliau aerobinio kvėpavimo reakcijose) yra transformuojami į du NADH ir du H+ (vandenilio jonas).
Galų gale ATP gamybai naudojamos dvi fosfatų grupės kiekvienoje iš dviejų trijų anglies molekulių, o tai reiškia, kad šioje fazėje susidaro keturios ATP. Atėmus du ATP, reikalingus investavimo etape, akivaizdu, kad iš viso glikolizės metu iš vienos gliukozės molekulės gaunami du ATP.
Glikolizės produktai
Visiška (grynoji) glikolizės reakcija įvairiuose šaltiniuose yra išvardyta skirtingai, tačiau šie skirtumai priklauso nuo autoriaus sprendimo, ar įtraukti tam tikrus tarpinius produktus į neto reakcija. Vienas tikslus atvaizdavimas yra
C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD → 2 C3H4O6 + 2 ATP + 2 H + + 2 NADH
Čia Pi yra neorganinis fosfatas, gaunamas iš minėtos ATP hidrolizės.
Kur dingsta glikolizės produktai?
Tada piruvatas patenka į mitochondrijos, kur jis paverčiamas acetil CoA. Ši molekulė patenka į Krebso aerobinio kvėpavimo ciklą ir, galiausiai, po reakcijos elektronų perdavimo grandinė, Ląstelių kvėpavimo procese iš gliukozės molekulės susidaro 36–38 ATP, įskaitant du ATP iš glikolizės.