Glikoliza je prvi korak, ki ga uporabljajo vse žive celice za pridobivanje energije iz molekule hranila (v tem primeru glukoza, šest-ogljikov sladkor). V nekaterih celicah, zlasti tistih prokariontije tudi zadnji korak, saj te celice niso opremljene za celično dihanje (glikoliza in aerobne reakcije, ki sledijo pri evkariontih) v celoti.
Glikoliza poteka v citoplazmi celic in povzroči neto dobiček dveh ATP (adenozin trifosfat, nukleotid, ki ga celice uporabljajo za svoje energetske potrebe).
Skupaj je 10 korakov glikolize, vendar vam ni treba zapomniti vseh 10 in z njimi povezanih encimov, da boste trdno razumeli celotno pot. Bolj kot poznavanje serije reakcij je dobesedno zavedanje reaktantov, produktov in pogojev, pod katerimi se glikoliza odvija.
Glikoliza vs. Celično dihanje
Vprašanje: Kateri od naštetih so izdelkov od celično dihanje?
A. Glukoza; B. Piruvat; C. Ogljikov dioksid; D. Acetil CoA
Odgovor je C, samo ogljikov dioksid. Glukoza je reaktant celično dihanje (in glikoliza v prvem koraku), medtem ko so drugi vmesni produkti, saj iz glukoze izvlečejo skupaj 36 do 38 ATP, če je prisoten kisik. Piruvat je produkt
glikoliza; Acetil CoA je izdelan iz piruvata v mitohondrijih, kjer nato vstopi v Krebsov cikel.Reaktanti glikolize
Glukoza, s formulo C6H12O6ima v svojem središču šestatomski šestkotni obroč, ki vključuje pet ogljikov in atom kisika. Na začetku glikolize je edini reaktant v mešanici. Na poti pa so za korake fosforilacije potrebne fosfatne skupine (tj. Dodajanje fosfatnih skupin derivatom glukoze.
Poleg tega reakcije zahtevajo vnos dveh molekul NAD+, ki se med glikolizo pretvori v hidrogenirano (reducirano) obliko.
Začetni koraki glikolize: investicijska faza
Glukoza se fosforilira, ko vstopi v celico z difuzijo skozi plazemsko membrano. Nato se preuredi v fruktozni derivat in nato drugič fosforilira, da dobimo fruktoza-1,6-bifosfat. Ti dve reakciji fosforilacije zahtevata vnos dveh ATP, ki se hidrolizirata v ADP (adenozin difosfat), da se to lahko zgodi.
Na koncu te faze se molekula šest ogljika razdeli v par molekul treh ogljikov. Zato je treba reaktante in proizvode v vseh korakih, naštetih od te točke naprej, podvojiti, da se vodi pravilno obračunavanje glikolize kot celote.
Končni koraki glikolize: faza vrnitve
Z drugim delom glikolize v teku sta dve molekuli tri ogljika gliceraldehid-3-fosfat se preoblikujejo v piruvat (C3H4O3) v vrsti korakov. Vse to vključuje prerazporeditve, ena pa še eno fosforilacija korak.
Tudi v fazi povratka dve molekuli NAD+ (nikotinamid adenin dinukleotid, elektronski nosilec, ki je pozneje potreben v reakcijah aerobnega dihanja) se pretvori v dva NADH in dva H+ (vodikov ion).
Na koncu se dve fosfatni skupini na vsaki od dveh molekul s tremi ogljiki uporabita za tvorbo ATP, kar pomeni, da v tej fazi nastanejo štirje ATP. Če odštejemo dva ATP, potrebna v fazi naložbe, je jasno, da skupaj dva ATP izhajata iz ene molekule glukoze med glikolizo.
Izdelki glikolize
Popolna (neto) reakcija glikolize je v različnih virih navedena različno, vendar ti razlike so stvar avtorjeve odločitve, ali bo nekatere delne vmesne izdelke vključil kot del neto reakcija. Ena natančna predstavitev je
C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD → 2 C.3H4O6 + 2 ATP + 2 H + + 2 NADH
Tu je Pi anorganski fosfat, pridobljen iz prej omenjene hidrolize ATP.
Kam gredo izdelki za glikolizo?
Nato piruvat vstopi v mitohondrije, kjer se pretvori v acetil CoA. Ta molekula vstopi v Krebsov cikel aerobnega dihanja in na koncu po reakcijah elektronska transportna veriga, Od molekule glukoze v procesu celičnega dihanja nastane 36 do 38 ATP, vključno z dvema ATP iz glikolize.