Glykolys är uppdelningen av glukos, den ringformade sockermolekylen som fungerar som en bränslekälla för alla typer av celler i naturen. Dess kemiska formel kan sammanfattas med följande nettoreaktion:
C6H12O6 + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi → 2 CH3(C = O) COOH + 2 ATP + 2 NADH + 4 H+ + 2 H2O
Med ord översätts detta till: En sexkolmolekyl av glukos omvandlas till två pyruvatmolekyler, som innehåller tre kolatomer, två molekyler ATP och fyra vätejoner.
Detta åstadkommes med hjälp av ADP, fritt fosfat och den elektronaccepterande molekylen NAD+, som omvandlas till NADH under reaktionen.
Det biokemiska syftet med glykolys
I prokaryoter, encelliga organismer som tillhör antingen Archaea-domänen eller Bacteria-domänen, är denna serie av 10 reaktioner som förekommer i cellcytoplasman det enda spelet i staden för att syntetisera adenosintrifosfat (ATP), den "energivaluta" som alla celler använder för att driva sina olika funktioner.
I eukaryoter, som tillhör domänen Eukaryota_, glykolys sätter bara scenen för den serie reaktioner i mitokondrier som kollektivt kallas aerob andning_.
Även om du kanske inte är skyldig att memorera alla reaktanter, produkter och enzymer i var och en av de 10 steg av glykolys kan några knep hjälpa dig att hålla en solid bild av hela processen sinne.
Sammanfattning av glykolys
Glykolys innefattar en "investeringsfas" där glukos fosforyleras, omarrangeras och fosforylerades igen, med de två fosfatgrupperna som kommer från ATP (representerad av ADP och P i reaktion ovan). Detta följs av en uppdelning av den dubbelt fosforylerade sockermolekylen i två identiska enstaka fosforylerade trekolmolekyler och en "utdelningsfas".
I denna "utbetalningsfas" fosforyleras var och en av de identiska molekylerna igen innan båda fosfaterna fortsätter varje trekolmolekyl används för att framställa ATP, vilket ger 4 ATP totalt i denna fas. Längs vägen ordnas de två molekylerna om till pyruvat.
Således, med investeringsfasen som kräver 2 ATP och utdelningsfasen tillhandahåller 4 ATP, totalt 2 ATP genereras per glukosmolekyl genomgår glykolys.
Glykolyscykeln gjorde det enkelt
Eftersom glykolysreaktionerna följer en logisk sekvens är ett ganska enkelt sätt att lära sig glykolys att helt enkelt komma ihåg namnen på de produkter som bildas i varje steg. Detta görs enklare genom att dela upp processen i fyra "investerings" -molekyler och sex "utbetalnings" -molekyler, enligt följande:
Glukos → Glukos-6-fosfat → Fruktos-6-fosfat → Fruktos-1,6-bifosfat →
Glyceraldehyd-3-fosfat → 1,3-bifosfoglycerat → 3-fosfoglycerat → 2-fosfoglycerat → fosfoenolpyruvat → pyruvat
Anteckna det fosforyleringar förekommer i vartannat steg (skapar den andra, fjärde och sjätte produkten totalt), medan defosforyleringar inträffar direkt efter den senaste fosforyleringen och i det sista steget.
Din egen glykolysmnemonic
Vissa elever tycker att det är bra att skapa sina egna mnemonic, eller minnesenhet, för att komma ihåg stegen i glykolys. Ett sätt att göra detta är att skriva molekylerna i kortform och associera dem med en iögonfallande fras. Till exempel:
- Glu
- G6P
- Fr6P
- Fr16P
- Gla3P
- 13BPG
- 3PGly
- 2PGly
- PEPy
- Py
Här representerar "P" alltid en fosfatgrupp på något sätt. "Gla" och "Gly" står för "glyceraldehyd" respektive "glycerat". Du kan tänka på de två sista produkterna som "Peppy Pie." Men återigen, var kreativ och kom med ditt eget schema om du vill.
Efter glykolys
I eukaryota celler rör sig pyruvat till organeller som kallas mitokondrier, där det genomgår Krebs cyklar och sedan elektron transport kedja reaktioner.
Dessa processer ger tillsammans cirka 34 till 36 molekyler ATP per glukosmolekyl (upp till 38 i vissa situationer) som kommer in i glykolys långt "uppströms", eller cirka 17 till 18 gånger energiproduktionen av enbart glykolys.