Ako prebieha glykolýza?

Glykolýza je univerzálny biochemický proces, ktorý premieňa živinu (cukor so šiestimi uhlíkami) glukóza) na využiteľnú energiu (ATP alebo adenozíntrifosfát). Glykolýza prebieha v cytoplazme všetkých živých buniek a neustále prúdi prúdom špecifických glykolytických enzýmov.

Zatiaľ čo energetický výnos glykolýzy je, molekula pre molekulu, oveľa nižší ako energetický výnos získaný z aeróbneho dýchania - dva ATP na molekulu glukózy spotrebované na samotnú glykolýzu vs. 36 až 38 pre všetky reakcie bunkového dýchania v kombinácii - je to napriek tomu jeden z najprístupnejších a najprístupnejších spoľahlivé procesy v tom zmysle, že ho používajú všetky bunky, aj keď nie všetky sa môžu spoliehať iba na neho pre svoju energiu potreby.

Glykolýza je anaeróbny proces, čo znamená, že nevyžaduje kyslík. Nezamieňajte výraz „anaeróbny“ s výrazom „vyskytuje sa iba v anaeróbnych organizmoch“. Glykolýza sa vyskytuje v cytoplazme prokaryotických aj eukaryotických buniek.

Začína sa to tým, že glukóza, ktorá má vzorec C.

Keď sa to stane, uhlík číslo šesť, ktorý leží mimo primárneho šesťuholníkového kruhu molekuly, okamžite fosforyluje (to znamená, že je k nemu pripojená fosfátová skupina). Fosforylácia glukózy spôsobuje, že molekula glukózo-6-fosfát (G6P) je elektricky negatívna, a tým ju zachytáva vo vnútri bunky.

Po ďalších deviatich reakciách a investícii energie sa objavia produkty glykolýzy: dve molekuly pyruvátu (C₃H₈O₆) plus pár vodíkové ióny a dve molekuly NADH, „elektrónový nosič“, ktorý je rozhodujúci pri „následných“ reakciách aeróbneho dýchania, ktoré sa vyskytujú v mitochondriách.

Čistú rovnicu pre reakcie glykolýzy možno napísať takto:

C.₆H₁₂O₆ + 2 Pi + 2 ADP + 2 NAD⁺→ 2 ° C₃H₄O₃ + 2 H⁺ + 2 NADH + 2 ATP

Pi tu predstavuje voľný fosfát a ADP znamená adenozíndifosfát, nukleotid, ktorý slúži ako priamy prekurzor väčšiny ATP v tele.

Potom, čo sa G6P vytvorí v prvom kroku glykolýzy v smere enzýmu hexokináza, je molekula preskupená bez straty alebo prírastku atómov na fruktóza-6-fosfát, ďalší derivát cukru. Potom je molekula opäť fosforylovaná, tentokrát na uhlíku číslo 1. Výsledkom je dvojnásobne fosforylovaný cukor fruktóza-1,6-bifosfát (FBP).

Aj keď tento krok vyžaduje ako zdroj fosforylácií, ktoré sa tu vyskytujú, pár ATP, tieto nie sú v celková rovnica glykolýzy, pretože sú zrušené dvoma zo štyroch ATP produkovaných v druhej časti protokolu glykolýza. Čistá produkcia dvoch ATP teda skutočne znamená počiatočný „odkúpenie“ dvoch ATP, aby sa na konci procesu vyrobili celkovo štyri ATP.

Šesťuhlíkový, dvakrát fosforylovaný FBP je rozdelený na pár trojuhlíkových, jednotlivo fosforylovaných molekúl, z ktorých jedna sa rýchlo preskupí do druhej. Druhá časť glykolýzy teda začína produkciou dvojice molekúl glyceraldehyd-3-fosfátu (GA3P).

Dôležité je, že všetko, čo sa od tejto chvíle stane, sa vzhľadom na celkovú reakciu zdvojnásobí. Pretože sa teda každá molekula GA3P systematicky preskupuje na pyruvát, čo vedie k produkcii dvoch ATP a NAD, celkový súčet stúpa dvakrát. Na konci glykolýzy sú dva pyruváty pripravené na odoslanie do mitochondrií, pokiaľ je prítomný kyslík.

• Ak je kyslík obmedzený, ako pri intenzívnom cvičení, kvasenie vyskytuje. Pyruvát sa prevedie na laktát, ktorý generuje dostatok NAD + na to, aby mohla pokračovať glykolýza.