Glikoliza je 10-stopenjsko presnovno dihanje sladkorja glukoze. Namen glikolize je pridobiti kemično energijo za uporabo v celici. Znanstveniki menijo, da je glikoliza starodavna dihalna pot, ker se lahko pojavi v odsotnosti kisika, kar bi lahko omogočilo preživetje primitivnih anaerobnih bakterij, ki so bile pred zemeljskim kisikom vzdušje.
Glikoliza zahteva delovanje določenih sestavin. Vnosi glikolize vključujejo živo celico, encime, glukozo in molekule za prenos energije nikotinamid adenin dinukleotid (NAD +) in adenozin trifosfat (ATP).
Preberite več o tem, kaj je glikoliza.
Kaj je namen glikolize?
Glikoliza se uporablja in je prisotna v skoraj vseh živih organizmih na Zemlji. Menijo, da je to ena prvih presnovnih poti, ki se pojavijo na zemlji, saj ne potrebujejo kisika, ki v zgodnjem ozračju ni bil na voljo.
Glikoliza je prvi korak v presnovnih poteh mnogih organizmov, ki jemlje sladkor in ga spremeni v uporabno celično energijo. S kombinacijo vseh vložkov glikolize ta postopek pretvori en 6-ogljikov sladkor v 2 molekuli piruvata, 2 ATP in 2 NADH. od katerih se nato uporabljajo v nadaljnjih presnovnih poteh, kot so Krebov cikel, fermentacija, oksidativna fosforilacija in / ali celična dihanje.
Preberite več o končnem rezultatu glikolize.
Šestogljični sladkor
Osnovni vložek za glikolizo je sladkor. Običajno se kot sladkor uporablja glukoza, encimi pa lahko pretvorijo druge sladkorje s šestimi ogljiki, kot sta galaktoza in fruktoze, v vmesne snovi, ki vstopajo v glikolizo po toku izhodišča za glukoza.
Rastline in drugi avtotrofi ustvarjajo glukozo med fotosintezo s pomočjo sončne energije in ogljikovega dioksida. Heterotrofi morajo sladkor zaužiti z uživanjem rastlin, avtotrofov in drugih virov hrane. Sladkor je na voljo v najrazličnejših živilih neposredno ali kot škrob in celuloza, ki se razgradijo v glukozo. Glukoza se raztopi v vodi in se s pomočjo encimov zlahka prenese v ali iz celice, odvisno od njene relativne koncentracije na obeh straneh celične membrane.
Encimi
Encimi so beljakovine, ki delujejo kot katalizatorji biokemijskih reakcij. Encimi znižujejo energijo, potrebno za poganjanje reakcije, ne da bi jo proces porabil. Encimi za prenos glukoze pomagajo celicam pri uvozu glukoze.
Prvi encim na poti glikolize je heksokinaza, ki pretvori glukozo v glukozo-6-fosfat (G6P). Ta prvi korak izčrpa koncentracijo glukoze v celici in s tem pomaga dodatni glukozi, da se razprši v celico. Izdelek G6P ne difundira iz celice, zato heksokinaza dejansko zaklene molekulo glukoze, ki jo celica uporabi. V glikolizi sodeluje še devet drugih encimov, pri čemer se v vsakem koraku postopka uporabi en.
ATP
ATP je koencim, ki v celicah shranjuje, prenaša in sprošča kemično energijo. Molekula ATP vsebuje tri fosfatne skupine, od katerih ima vsaka visokoenergijsko vez. ATP daje kemično energijo, kadar encimi odstranijo eno ali več fosfatnih skupin. V obratni reakciji encimi porabijo energijo pri dodajanju fosfatov predhodnikom, kar povzroči nastanek ATP.
Za glikolizo sta potrebni dve molekuli ATP, vendar v zadnjem koraku proizvedeta štiri ATP, kar daje neto donos dveh ATP.
NAD +
NAD + je oksidativni koencim, ki sprejema elektrone in protone iz drugih molekul, kar ustvarja reducirano obliko NADH. V obratni reakciji NADH deluje kot redukcijsko sredstvo, ki donira elektrone in protone, ko oksidira nazaj v NAD +. NAD + in NADH se uporabljata na različnih biokemičnih poteh, vključno z glikolizo, ki zahtevajo oksidativno ali redukcijsko sredstvo.
Glikoliza zahteva dve molekuli NAD + na molekulo glukoze, pri čemer nastaneta dva NADH, dva vodikova iona in dve molekuli vode. Končni produkt glikolize je piruvat, ki ga celica lahko še naprej presnovi, da dobi veliko količino dodatne energije.