Żywe komórki żywią się glukozą. Chociaż istnieje kilka innych cząsteczek, które mogą służyć w szczypie, większość energii w żywych komórkach – w tym energia, która umożliwia życie – pochodzi z rozbicia glukozy na mniejsze molekuły.
Glikoliza zaczyna się od jednej 6-węglowej cząsteczki glukozy i kończy się dwiema 3-węglowymi cząsteczkami pirogronianu, które następnie przekształcają się w dwie mniejsze cząsteczki cytrynianu. Ale to nie tylko jeden wycinek: do wykonania zadania potrzeba 10 różnych reakcji chemicznych, a proces można po drodze zatrzymać, inhibitory glikolizy.
Enzymy w glikolizie
Enzymy to cząsteczki białka, które pomagają w reakcji chemicznej. Każda reakcja chemiczna wymaga niewielkiego zastrzyku energii, a enzymy działają poprzez zmniejszenie zastrzyku energii, znanego jako energia aktywacji.
Nie chodzi o to, że te reakcje chemiczne w ogóle nie mogłyby zajść bez enzymów, ale enzymy znacznie zwiększają prawdopodobieństwo ich wystąpienia.
Trzy z 10 etapów glikolizy pociągają za sobą tak duże zmiany energii, że prawie nigdy nie nastąpią odbywają się bez enzymów, więc te poszczególne etapy są ważnymi punktami w regulacji glikoliza.
Co robi glikoliza
Glikoliza to pierwszy krok w metabolizmie energetycznym komórek.
To jak jedzenie jabłka. Jeśli zawsze najpierw kroisz jabłko na pół, obierasz i jesz skórkę, a dopiero potem kroisz jabłko na mniejsze kęsy i zjedzenie, to glikoliza byłaby tylko etapami zjedzenia skórki i pokrojenia jabłka pół. Produktem końcowym są dwie połówki jabłka i odrobina energii z jedzenia skórki.
Gdybyś miał już stos obranych połówek jabłek lub nie potrzebowałbyś energii, którą można uzyskać ze skórki jabłek, przestałbyś pracować nad nowymi jabłkami. Twoje komórki robią to samo, ale produktem końcowym są cząsteczki cytrynianu zamiast połówek jabłka, a energia w twojej komórce jest przenoszona trifosforan adenozyny, ATP.
Enzymy regulujące
Glukoza jest transportowana do żywej komórki przez białko transportowe. To samo białko, które je sprowadzi, przeniesie je z powrotem, ale nie, jeśli jego struktura została zmieniona.
Jeden enzym przestawia atomy w cząsteczce glukozy, aby przekształcić ją w fruktozę. Następnie enzym fosfofruktokinaza lub PFK przyłącza grupę fosforanową do cząsteczki fruktozy. To przygotowuje go do następnego etapu glikolizy, a także zapobiega pobieraniu cukru z komórki przez białko transportowe.
Jeśli jest już dużo ATP i jest też dużo cytrynianu, PFK zwolni. W ten sam sposób, w jaki nie musisz kroić kolejnego jabłka, jeśli nie jesteś głodny i masz mnóstwo plasterków leżących dookoła, PFK nie musi działać, jeśli jest dużo ATP i dużo cytrynianu; wysokie poziomy tych związków zmniejszą glikolizę.
Regulacja glikolizy na inne sposoby
Niektóre etapy glikolizy wymagają, aby produkty pośrednie pozbyły się atomu wodoru, aby mogły dalej się rozpadać i dostarczać więcej energii. Jeśli nie ma innej cząsteczki, która mogłaby przyjąć atom wodoru, glikoliza zatrzyma się.
W tym konkretnym przypadku cząsteczką przyjmującą atom wodoru jest NAD+. Więc glikoliza zatrzyma się, jeśli nie będzie NAD+.
Szybkość glikolizy jest również modyfikowana w zależności od ilości glukozy wokół. Jeśli nie cząsteczki glukozy są transportowane do komórki, a następnie zatrzymuje się glikoliza.