Шта је неопходно за почетак гликолизе?

Гликолиза је процес извођења енергије у облику АТП (аденозин трифосфат) из молекула шећера са шест угљеника глукозе (Ц₆Х.₁₂О.₆). Ова серија од десет реакција брзог пожара јавља се у свим ћелијама у природи. У једноћелијским организмима као што су бактерије, то је готово увек једини извор ћелијске енергије.

У вишећелијским организмима као што су животиње, биљке и гљиве који имају ћелијску опрему да користе кисеоник у својим реакцијама, гликолиза је само први корак ћелијског дисања. По молекулу глукозе производи ћелијско дисање у целини 36 до 38 АТП, а сама гликолиза производи само два АТП.

Након што молекул глукозе дифундира у ћелију кроз ћелијску мембрану, за њу је везано пар фосфатних група током преуређивања. Затим се дели на два дела и настали идентични молекули са три угљеника на крају постају пируват. Нето добитак гликолизе је два АТП.

На грануларнијем нивоу, гликолиза је издвајање енергије која се задржава у везама молекула глукозе коришћење те енергије од стране ћелије, при чему се трошак молекула глукозе дели на нешто иначе.

Десет различитих реакција гликолизе захтевају сопствену специјализацију ензими, који су протеини који у великој мери убрзавају реакције унутар ћелија. Ћелија може да контролише брзину гликолизе, а тиме и брзину доступности енергије, чинећи одређене ензиме доступнијим или мање доступним.

На самом почетку гликолизе као реактант је потребна само глукоза, али успут се морају обезбедити два АТП да би се процес потиснуо до његове средње тачке. Након раздвајања молекула, процес захтева сталну опскрбу НАД⁺ да наставите.

Кисеоник јесте не потребна за гликолизу, а у њеном одсуству, гликолиза се може одржавати ферментацијом. Овим поступком пируват се претвара у лактат и на тај начин се постиже толико потребан НАД⁺ до гликолизе претварањем НАДХ₂.

Када глукоза уђе у ћелију, она је фосфорилисана (тј. Има фосфат повезан ензимом). Затим се преуређује у други шећер од шест угљеника, фруктоза. Овај молекул се други пут фосфорилује на другом атому угљеника, и тада је прва фаза гликолизе завршена.

Ово се често назива „инвестициона фаза“ гликолизе, јер иако је укупни исход пружање енергије, ћелија прво мора да претрпи умерен губитак. Два АТП-а потребна за обезбеђивање фосфата у овој фази су стога инвестиција, али она која се увек исплати.

У почетку тзв „фаза повратка“ шестокарбонски, двоструко фосфорилисани молекул фруктозе подељен је на два врло слична молекула са три угљеника, сваки са својом фосфатном групом; све једно се брзо претвара у друго, глицералдехид-3-фосфат.

Сада идентични молекули се преуређују и фосфорилишу и поново преуређују неколико пута у пируват (Ц₃Х.₄О.₃). У завршним реакцијама, за које је потребан НАД⁺, молекули близанци се одричу фосфата у име АТП, што значи да ова фаза производи четири АТП. Тако гликолиза даје укупно два АТП након што се урачунају два "потрошена" АТП у првој фази.

На крају, производи гликолизе су пируват, НАДХ₂, два ослобођена атома водоника и АТП. Будући да је почетни производ само глукоза, а АТП се појављује касније, укупна једначина за гликолизу је:

Ц.₆Х.₁₂О.₆ + 2 АТП + 2 НАД + 2 Ц.₃Х.₄О.₃ + 4 АТП + 2 НАДХ + 2 Х.⁺

Пируват затим наставља у митохондрије за аеробик дисање ако је присутно довољно кисеоника (што је код човека већину времена), али остаје у цитоплазми за ферментацију до лактата ако је ниво кисеоника недовољан.