Гликолиз это первый шаг, используемый всеми живыми клетками для извлечения энергии из молекулы питательного вещества (в данном случае глюкоза, шестиуглеродный сахар). В некоторых камерах, особенно в камерах прокариоты, это также последний шаг, так как эти клетки не оборудованы для того, чтобы полностью выполнять клеточное дыхание (гликолиз плюс аэробные реакции, которые следуют у эукариот).
Гликолиз происходит в цитоплазме клеток и приводит к чистому увеличению двух АТФ (аденозинтрифосат, нуклеотид, используемый клетками для своих энергетических нужд).
Всего существует 10 этапов гликолиза, но вам не нужно запоминать все 10 и связанные с ними ферменты, чтобы иметь твердое представление о пути в целом. Более важно, чем дословно знать серию реакций, - это знать реагенты, продукты и условия, в которых протекает гликолиз.
Гликолиз vs. Клеточное дыхание
Вопрос: Какие из следующих продукты из клеточное дыхание?
А. Глюкоза; Б. Пируват; С. Углекислый газ; Д. Ацетил КоА
Ответ C, только углекислый газ. Глюкоза является реактивом
клеточное дыхание (и гликолиза, первая стадия), в то время как другие являются промежуточными звеньями на пути получения в общей сложности от 36 до 38 АТФ из глюкозы, пока присутствует кислород. Пируват является продуктом гликолиз; Ацетил-КоА производится из пирувата в митохондриях, где он затем входит в цикл Кребса.Реагенты гликолиза
Глюкоза по формуле C6ЧАС12О6, имеет шестиатомное гексагональное кольцо в центре, которое включает пять атомов углерода и атом кислорода. В начале гликолиза это единственный реагент в смеси. Однако попутно необходимы фосфатные группы для стадий фосфорилирования (т. Е. Добавления фосфатных групп к производным глюкозы.
Кроме того, реакции требуют ввода двух молекул НАД+, который превращается в его гидрогенизированную (восстановленную) форму во время гликолиза.
Первые шаги гликолиза: инвестиционная фаза
Глюкоза фосфорилируется, когда попадает в клетку путем диффузии через плазматическую мембрану. Затем его перегруппировывают в производное фруктозы, а затем фосфорилируют второй раз, чтобы получить фруктозо-1,6-бифосфат. Эти две реакции фосфорилирования требуют ввода двух АТФ, которые гидролизуются до АДФ (аденозиндифосфат), чтобы это произошло.
В конце этой фазы шестиуглеродная молекула расщепляется на пару трехуглеродных молекул. Таким образом, реагенты и продукты на каждом этапе, перечисленном с этого момента, необходимо удвоить, чтобы вести надлежащий учет гликолиза в целом.
Заключительные этапы гликолиза: фаза возврата
Когда идет вторая часть гликолиза, две трехуглеродные молекулы глицеральдегид-3-фосфат превращаются в пируват (C3ЧАС4О3) в серию шагов. Все они связаны с перестановками, и одна из них включает в себя еще одну. фосфорилирование шаг.
Также в фазе возврата две молекулы НАД+ (никотинамидадениндинуклеотид, переносчик электронов, необходимый позже в реакциях аэробного дыхания) превращаются в два НАДН и два Н+ (ион водорода).
В конце концов, две фосфатные группы на каждой из двух трехуглеродных молекул используются для производства АТФ, а это означает, что в этой фазе генерируются четыре АТФ. Если вычесть два ATP, необходимых на инвестиционной фазе, становится ясно, что в общей сложности два АТФ происходят из одной молекулы глюкозы во время гликолиза.
Продукты гликолиза
Полная (чистая) реакция гликолиза приводится по-разному в разных источниках, но эти различия - это вопрос решения автора, включать ли определенные промежуточные звенья в состав чистая реакция. Одно точное представление
C6ЧАС12О6 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD → 2 C3ЧАС4О6 + 2 АТФ + 2 Н + + 2 НАДН
Здесь Pi представляет собой неорганический фосфат, полученный в результате вышеупомянутого гидролиза АТФ.
Куда идут продукты гликолиза?
Затем пируват попадает в митохондрии, где он превращается в ацетил-КоА. Эта молекула входит в цикл Кребса аэробного дыхания и, в конечном итоге, после реакций электронная транспортная цепь, От 36 до 38 АТФ вырабатываются из молекулы глюкозы в процессе клеточного дыхания., включая два АТФ от гликолиза.