Hvordan lære glykolyse

Glykolyse er sammenbruddet av glukose, det ringformede sukkermolekylet som fungerer som drivstoffkilde for alle typer celler i naturen. Dens kjemiske formel kan oppsummeres ved følgende nettoreaksjon:

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

Med ord oversettes dette til: Et seks-karbonmolekyl med glukose omdannes til to pyruvatmolekyler, som inneholder tre karbonatomer, to molekyler ATP og fire hydrogenioner.

Dette oppnås ved hjelp av ADP, fritt fosfat og det elektronaksepterende molekylet NAD⁺, som omdannes NADH under reaksjonen.

I prokaryoter, encellede organismer som tilhører enten Archaea-domenet eller Bacteria-domenet, er denne serien av 10 reaksjoner som forekommer i cellecytoplasma det eneste spillet i byen for syntese adenosintrifosfat (ATP), "energivalutaen" som alle celler bruker for å drive sine forskjellige funksjoner.

I eukaryoter, som tilhører domenet Eukaryota_, glykolyse setter bare scenen for reaksjonsserien i mitokondrier som er kjent som aerobisk respirasjon_.

Selv om du kanskje ikke blir bedt om å huske alle reaktantene, produktene og enzymene i hver av de 10 trinn med glykolyse, noen få triks kan hjelpe deg med å holde et solid bilde av hele prosessen tankene.

Glykolyse inkluderer en "investerings" -fase der glukose fosforyleres, omarrangeres og fosforyleres igjen, med de to fosfatgruppene som kommer fra ATP (representert av ADP og P i reaksjon ovenfor). Dette følges av en oppdeling av det dobbeltfosforylerte sukkermolekylet i to identiske enkeltfosforylerte tre-karbonmolekyler, og en "utbetalingsfase".

I denne "utbetalingsfasen" fosforyleres hvert av de identiske molekylene igjen før begge fosfater på Hver tre-karbonmolekyl brukes til å lage ATP, og gir 4 ATP i alt i denne fasen. Underveis omorganiseres de to molekylene til pyruvat.

Dermed, med investeringsfasen som krever 2 ATP og utbetalingsfasen gir 4 ATP, totalt 2 ATP genereres per glukosemolekyl gjennomgår glykolyse.

Fordi reaksjonene ved glykolyse følger en logisk sekvens, er en ganske enkel måte å lære glykolyse å huske navnene på produktene som dannes i hvert trinn. Dette blir enklere ved å dele prosessen i fire "investerings" -molekyler og seks "utbetalings" -molekyler, som følger:

Glukose → Glukose-6-fosfat → Fruktose-6-fosfat → Fruktose-1,6-bifosfat →

Glyseraldehyd-3-fosfat → 1,3-bifosfoglyserat → 3-fosfoglyserat → 2-fosfoglyserat → fosfoenolpyruvat → pyruvat

Noter det fosforyleringer forekommer i hvert andre trinn (skaper det andre, fjerde og sjette produktet samlet), mens defosforyleringer oppstår rett etter siste fosforylering og i det siste trinnet.

Noen studenter synes det er nyttig å lage sine egne mnemonic, eller minneenhet, for å huske trinnene i glykolyse. En måte å gjøre dette på er å skrive molekylene i stenografisk form og knytte dem til en fengende frase. For eksempel:

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

Her representerer "P" alltid en fosfatgruppe på en eller annen måte. "Gla" og "Gly" står for henholdsvis "glyseraldehyd" og "glyserat". Du kan tenke på de to siste produktene som "Peppy Pie." Men igjen, vær kreativ og kom med ditt eget opplegg hvis du vil.

I eukaryote celler beveger pyruvat seg inn i organeller kalt mitokondrier, hvor det gjennomgår Krebs sykler og deretter elektrontransportkjede reaksjoner.

Disse prosessene gir sammen omtrent 34 til 36 molekyler ATP per glukosemolekyl (opptil 38 i noen situasjoner) som kommer inn i glykolyse langt "oppstrøms", eller omtrent 17 til 18 ganger energiproduksjonen av glykolyse alene.