Hoe leer je glycolyse?

Glycolyse is de afbraak van glucose, het ringvormige suikermolecuul dat dient als brandstof voor elk type cel in de natuur. De chemische formule kan worden samengevat door de volgende nettoreactie:

C₆H₁₂O₆ + 2 NAD⁺ + 2 ADP + 2 P_ik → 2 CH₃(C=O)COOH + 2 ATP + 2 NADH + 4 H⁺ + 2 H₂O

In woorden betekent dit: een glucosemolecuul met zes koolstofatomen wordt omgezet in twee moleculen pyruvaat, dat drie koolstofatomen, twee moleculen ATP en vier waterstofionen bevat.

Dit wordt bereikt met behulp van ADP, vrij fosfaat en het elektronen-accepterende molecuul NAD⁺, dat tijdens de reactie wordt omgezet in NADH.

In prokaryoten, eencellige organismen die behoren tot het Archaea-domein of het Bacteria-domein, is deze reeks van 10 reacties die plaatsvinden in het celcytoplasma het enige spel in de stad voor het synthetiseren adenosinetrifosfaat (ATP), de "energievaluta" die alle cellen gebruiken om hun verschillende functies aan te drijven.

In eukaryoten, die behoren tot het domein Eukaryota_,

Hoewel u misschien niet alle reactanten, producten en enzymen in elk van de 10. hoeft te onthouden stappen van glycolyse, een paar trucs kunnen u helpen een solide beeld van het hele proces stevig vast te houden geest.

Glycolyse omvat een "investeringsfase" waarin glucose wordt gefosforyleerd, herschikt en opnieuw gefosforyleerd, waarbij de twee fosfaatgroepen afkomstig zijn van ATP (weergegeven door ADP en P in de reactie hierboven). Dit wordt gevolgd door een splitsing van het dubbel gefosforyleerde suikermolecuul in twee identieke enkelvoudig gefosforyleerde moleculen met drie koolstofatomen en een "uitbetalings" -fase.

In deze "uitbetalingsfase" wordt elk van de identieke moleculen opnieuw gefosforyleerd voordat beide fosfaten worden ingeschakeld elk drie-koolstofmoleculen worden gebruikt om ATP te maken, wat in deze fase in totaal 4 ATP oplevert. Onderweg worden de twee moleculen herschikt tot pyruvaat.

Dus, met de investeringsfase die 2 ATP vereist en de uitbetalingsfase die 4 ATP levert, in totaal Per glucosemolecuul worden 2 ATP gegenereerd glycolyse ondergaan.

Omdat de reacties van glycolyse een logische volgorde volgen, is een vrij gemakkelijke manier om glycolyse te leren, eenvoudig de namen te onthouden van de producten die in elke stap worden gevormd. Dit wordt eenvoudiger gemaakt door het proces als volgt te verdelen in vier "investerings"-moleculen en zes "uitbetalings"-moleculen:

Glucose → Glucose-6-fosfaat → Fructose-6-fosfaat → Fructose-1,6-bifosfaat →

Glyceraldehyde-3-fosfaat → 1,3-Bifosfoglyceraat → 3-fosfoglyceraat → 2-fosfoglyceraat → Fosfoenolpyruvaat → Pyruvaat

Let daar op fosforyleringen komen voor in elke andere stap (waardoor de tweede, vierde en zesde producten in totaal ontstaan), terwijl defosforylaties direct na de laatste fosforylering en in de laatste stap plaatsvinden.

Sommige leerlingen vinden het handig om hun eigen te maken geheugensteuntje, of geheugenapparaat, om de stappen van glycolyse te onthouden. Een manier om dit te doen, is door de moleculen in stenovorm te schrijven en ze te associëren met een pakkende zin. Bijvoorbeeld:

1. Glu
2. G6P
3. Fr6P
4. Fr16P
5. Gla3P
6. 13BPG
7. 3PGly
8. 2PGly
9. PEPy
10. Py

Hier staat "P" altijd op de een of andere manier voor een fosfaatgroep. "Gla" en "Gly" staan ​​respectievelijk voor "glyceraldehyde" en "glyceraat". Je kunt de laatste twee producten zien als 'Peppy Pie'. Maar nogmaals, wees creatief en bedenk je eigen schema als je wilt.

In eukaryote cellen verplaatst het pyruvaat zich naar organellen die mitochondriën worden genoemd, waar het de citroenzuurcyclus en dan de elektronentransportketen reacties.

Deze processen leveren samen ongeveer 34 tot 36 moleculen ATP per glucosemolecuul op (tot 38 in sommige gevallen). situaties) de glycolyse ver "stroomopwaarts" ingaan, of ongeveer 17 tot 18 keer de energie-output van alleen glycolyse.