Co jest potrzebne, aby doszło do glikolizy?

Glikoliza to 10-etapowe metaboliczne oddychanie cukru, glukozy. Celem glikolizy jest uzyskanie energii chemicznej do wykorzystania przez komórkę. Naukowcy uważają glikolizę za starożytną ścieżkę oddychania, ponieważ może zachodzić przy braku tlenu, w ten sposób może pozwolić na przetrwanie prymitywnych bakterii beztlenowych, które poprzedzały ziemski tlen atmosfera.

Glikoliza wymaga do działania określonych składników. Wejścia glikolizy obejmują żywą komórkę, enzymy, glukozę i cząsteczki przenoszące energię, dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy (NAD+) i trifosforan adenozyny (ATP).
Przeczytaj więcej o tym, czym jest glikoliza.

Jaki jest cel glikolizy?

Glikoliza jest stosowana i występuje w prawie każdym żywym organizmie na Ziemi. Uważa się, że jest to jeden z pierwszych szlaków metabolicznych powstałych na Ziemi, ponieważ nie wymaga tlenu, który nie był łatwo dostępny we wczesnej atmosferze.

Glikoliza jest pierwszym etapem szlaków metabolicznych wielu organizmów, który pobiera cukier i zamienia go w użyteczną energię komórkową. Wykorzystując kombinację wszystkich czynników wejściowych glikolizy, proces ten zamienia jeden 6-węglowy cukier w 2 cząsteczki pirogronianu, 2 ATP i 2 cząsteczki NADH, wszystkie z których są następnie wykorzystywane w dalszych szlakach metabolicznych, takich jak cykl Kreba, fermentacja, fosforylacja oksydacyjna i / lub komórkowe oddychanie.


Przeczytaj więcej o końcowym wyniku glikolizy.

Cukier sześciowęglowy

Podstawowym składnikiem glikolizy jest cukier. Zwykle używanym cukrem jest glukoza, ale enzymy mogą przekształcać inne cukry sześciowęglowe, takie jak galaktoza i fruktozę, w substancje pośrednie, które wchodzą w szlak glikolizy poniżej punktu początkowego dla glukoza.

Rośliny i inne autotrofy wytwarzają glukozę podczas fotosyntezy przy użyciu energii słonecznej i dwutlenku węgla. Heterotrofy muszą spożywać swój cukier, jedząc rośliny, autotrofy i inne źródła pożywienia. Cukier jest dostępny w szerokiej gamie produktów spożywczych bezpośrednio lub jako skrobia i celuloza, które rozkładają się na glukozę. Glukoza rozpuszcza się w wodzie i przy pomocy enzymów może być łatwo transportowana do lub z komórki, w zależności od jej względnych stężeń po obu stronach błony komórkowej.

Enzymy

Enzymy to białka, które działają jak katalizatory reakcji biochemicznych. Enzymy obniżają energię potrzebną do prowadzenia reakcji bez zużywania się przez proces. Enzymy transportujące glukozę pomagają komórkom importować glukozę.

Pierwszym enzymem na szlaku glikolizy jest heksokinaza, która przekształca glukozę w glukozo-6-fosforan (G6P). Ten pierwszy krok zmniejsza stężenie glukozy w komórce, pomagając w ten sposób dodatkowej glukozy dyfundować do komórki. Produkt G6P nie dyfunduje łatwo z komórki, więc heksokinaza w efekcie blokuje cząsteczkę glukozy do wykorzystania przez komórkę. W glikolizie uczestniczy dziewięć innych enzymów, z których jeden jest używany na każdym etapie procesu.

ATP

ATP to koenzym, który przechowuje, transportuje i uwalnia energię chemiczną w komórkach. Cząsteczka ATP zawiera trzy grupy fosforanowe, z których każda jest utrzymywana przez wiązanie wysokoenergetyczne. ATP dostarcza energię chemiczną, gdy enzymy usuwają jedną lub więcej grup fosforanowych. W reakcji odwrotnej enzymy zużywają energię podczas dodawania fosforanów do prekursorów, co powoduje wytwarzanie ATP.

Glikoliza wymaga dwóch cząsteczek ATP, ale na ostatnim etapie wytwarza cztery ATP, co daje wydajność netto dwóch ATP.

NAD+

NAD+ to utleniający koenzym, który przyjmuje elektrony i protony z innych cząsteczek, tworząc zredukowaną formę NADH. W reakcji odwrotnej NADH działa jako środek redukujący, który przekazuje elektrony i protony, gdy jest ponownie utleniany do NAD +. NAD+ i NADH są wykorzystywane w różnych szlakach biochemicznych, w tym glikolizie, które wymagają środka utleniającego lub redukującego.

Glikoliza wymaga dwóch cząsteczek NAD+ na cząsteczkę glukozy, wytwarzając dwa NADH, a także dwa jony wodorowe i dwie cząsteczki wody. Produktem końcowym glikolizy jest pirogronian, który komórka może dalej metabolizować, aby uzyskać dużą ilość dodatkowej energii.

  • Dzielić
instagram viewer