Как научиться гликолизу

Гликолиз это распад глюкоза, кольцевая молекула сахара, которая служит источником топлива для всех типов клеток в природе. Его химическая формула может быть описана следующей чистой реакцией:

C₆ЧАС₁₂O₆ + 2 НАД⁺ + 2 ADP + 2 п_я → 2 канала₃(C = O) COOH + 2 АТФ + 2 НАДН + 4 ч⁺ + 2 часа₂O

На словах это означает: шестиуглеродная молекула глюкозы превращается в две молекулы пирувата, который содержит три атома углерода, две молекулы АТФ и четыре иона водорода.

Это достигается с помощью АДФ, свободного фосфата и электроноакцепторной молекулы НАД.⁺, который превращается в НАДН во время реакции.

В прокариоты, одноклеточных организмов, которые принадлежат либо к домену архей, либо к домену бактерий, эта серия из 10 реакций, происходящих в цитоплазме клетки, является единственной игрой в городе для синтеза аденозинтрифосфат (АТФ), «энергетическая валюта», которую все клетки используют для выполнения своих различных функций.

В эукариоты, принадлежащих домену Eukaryota_, гликолиз просто создает основу для серии реакций в митохондриях, которые в совокупности известны как

Хотя вам может не потребоваться запоминать все реагенты, продукты и ферменты в каждом из 10 этапов гликолиза, несколько уловок могут помочь вам сохранить твердую картину всего процесса в разум.

Гликолиз включает в себя «инвестиционную» фазу, в которой глюкоза фосфорилируется, перестраивается и снова фосфорилирован, причем две фосфатные группы происходят от АТФ (представлены АДФ и Р в реакция выше). За этим следует расщепление дважды фосфорилированной молекулы сахара на две идентичные однократно фосфорилированные трехуглеродные молекулы и фаза «выплаты».

В этой фазе «выплаты» каждая из идентичных молекул снова фосфорилируется перед тем, как оба фосфата каждый Трехуглеродная молекула используется для производства АТФ, в результате чего в этой фазе образуется всего 4 АТФ. Попутно две молекулы перестраиваются в пируват.

Таким образом, с фазой инвестирования, требующей 2 ATP, и фазой выплаты, обеспечивающей 4 ATP, в общей сложности 2 АТФ генерируются на молекулу глюкозы подвергается гликолизу.

Поскольку реакции гликолиза следуют логической последовательности, один довольно простой способ изучить гликолиз - просто запомнить названия продуктов, образующихся на каждом этапе. Это можно сделать проще, если разделить процесс на четыре молекулы "инвестиции" и шесть молекул "выплаты" следующим образом:

Глюкоза → Глюкозо-6-фосфат → Фруктозо-6-фосфат → Фруктозо-1,6-бифосфат →

Глицеральдегид-3-фосфат → 1,3-Бифосфоглицерат → 3-Фосфоглицерат → 2-Фосфоглицерат → Фосфоенолпируват → Пируват

Обратите внимание, что фосфорилирование происходит на каждом втором этапе (создавая в целом второй, четвертый и шестой продукты), тогда как дефосфорилирование происходит сразу после последнего фосфорилирования и на последнем этапе.

Некоторые студенты считают полезным создавать свои собственные мнемонический, или запоминающее устройство, чтобы запомнить этапы гликолиза. Один из способов сделать это - записать молекулы в сокращенной форме и связать их с запоминающейся фразой. Например:

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

Здесь «P» всегда каким-то образом представляет собой фосфатную группу. «Gla» и «Gly» обозначают «глицеральдегид» и «глицерат» соответственно. Вы можете думать о последних двух продуктах как о «Пеппи Пирог». Но, опять же, проявите творческий подход и, если хотите, придумайте свою собственную схему.

В эукариотических клетках пируват перемещается в органеллы, называемые митохондриями, где он подвергается Цикл Кребса а затем электронная транспортная цепь реакции.

Эти процессы вместе дают примерно от 34 до 36 молекул АТФ на молекулу глюкозы (до 38 в некоторых ситуации), входящие в гликолиз далеко «вверх по потоку», или примерно в 17-18 раз больше энергии, чем при гликолизе.