Живі клітини харчуються глюкозою. Хоча існують деякі інші молекули, які можуть служити вкрапкою, більша частина енергії в живих клітинах - включаючи енергію, яка робить ваше життя можливим - відбувається завдяки розщепленню глюкози на меншу молекули.
Гліколіз починається з однієї 6-вуглецевої молекули глюкози і закінчується двома 3-вуглецевими молекулами пірувату, які потім перетворюються на дві менші молекули цитрату. Але це не просто один фрагмент: для виконання роботи потрібно 10 різних хімічних реакцій, і процес можна зупинити на цьому шляху інгібітори гліколізу.
Ферменти в гліколізі
Ферменти - це білкові молекули, які допомагають хімічній реакції. Для початку кожної хімічної реакції потрібен невеликий приплив енергії, і ферменти працюють, зменшуючи приплив енергії, відомий як енергія активації.
Це не те, що ці хімічні реакції взагалі не могли б відбуватися без ферментів, але ферменти роблять їх набагато більш імовірними.
Три з 10 етапів гліколізу передбачають такі великі зміни енергії, що вони майже ніколи не відбудуться відбуваються без ферментів, тому ці конкретні етапи є важливими моментами для регуляції гліколіз.
Що робить гліколіз
Гліколіз - це перший крок в енергетичному обміні клітин.
Це щось на зразок з’їдання яблука. Якщо ви завжди спочатку розрізаєте яблуко навпіл, очищаєте його від шкірки і з'їдаєте цедру, і лише потім розрізаєте яблуко на дрібніші укуси і з’їжте, то гліколіз буде лише етапами з’їдання шкірки та розрізання яблука наполовину. Кінцевим продуктом є дві половинки яблук і трохи енергії від поїдання шкірки.
Якщо у вас вже була купа очищених половинок яблук або вам не потрібна енергія, яку ви отримаєте від яблучної шкірки, ви перестанете працювати над новими яблуками. Ваші клітини роблять те саме, але кінцевим продуктом є молекули цитрату замість половинок яблук, і енергія у вашій клітині несеться аденозинтрифосфат, АТФ.
Регулюючі ферменти
Глюкоза транспортується в живу клітину транспортним білком. Той самий білок, який приносить його, знову винесе його назад, але не якщо його структура була змінена.
Один фермент переставляє атоми в молекулі глюкози, перетворюючи її у фруктозу. Потім фосфофруктокіназа або фермент PFK приєднуються до фосфатної групи до молекули фруктози. Це готує його до наступного кроку в гліколізі, а також заважає транспортному білку виводити цукор назад з клітини.
Якщо вже є багато АТФ, а також багато цитрату, PFK сповільниться. Таким же чином вам не потрібно нарізати ще одне яблуко, якщо ви не голодні і у вас є багато скибочок, PFK не потрібно діяти, якщо є багато АТФ і багато цитрату; високий рівень цих сполук зменшить гліколіз.
Регулювання гліколізу іншими способами
Деякі етапи гліколізу вимагають, щоб проміжні продукти позбавлялись атома водню, щоб вони могли продовжувати розпадатися і забезпечувати більше енергії. Якщо немає іншої молекули, яка приймає атом водню, то гліколіз припиниться.
У цьому конкретному випадку молекулою, яка приймає атом водню, є НАД +. Отже, гліколіз зупиниться, якщо не буде NAD +.
Швидкість гліколізу також змінюється залежно від кількості глюкози навколо. Якщо ні молекули глюкози транспортуються в клітину, тоді гліколіз припиниться.