Гліколіз - це універсальний біохімічний процес, який перетворює поживні речовини (шестивуглецевий цукор глюкоза) в корисну енергію (АТФ, або аденозинтрифосфат). Гліколіз відбувається в цитоплазмі всіх живих клітин, що постійно протікає разом із шквалом специфічних гліколітичних ферментів.
Хоча енергетичний вихід гліколізу становить, молекула за молекулою набагато менше, ніж отримана аеробним диханням - два АТФ на молекулу глюкози, спожиту лише для гліколізу, проти. Від 36 до 38 для всіх реакцій клітинного дихання в сукупності - проте це одна з найбільш повсюдних і природних надійні процеси в тому сенсі, що всі клітини ним користуються, навіть якщо не всі з них можуть покладатися виключно на це для своєї енергії потреби.
Реактиви та продукти гліколізу
Гліколіз - це анаеробний процес, тобто він не потребує кисню. Будьте обережні, щоб не плутати "анаеробну" з "зустрічається лише в анаеробних організмах". Гліколіз зустрічається в цитоплазмі як прокаріотичних, так і еукаріотичних клітин.
Він починається з глюкози, яка має формулу С
Коли це трапляється, вуглець глюкози номер шість, який знаходиться поза первинним гексагональним кільцем молекули, негайно стає фосфорильованим (тобто має приєднану до нього фосфатну групу). Фосфорилювання глюкози робить молекулу глюкозо-6-фосфат (G6P) електрично негативною і таким чином затримує її всередині клітини.
Після ще дев'яти реакцій та вкладення енергії з'являються продукти гліколізу: дві молекули пірувату (С3H8О6) плюс пара іони водню і дві молекули NADH, "електронного носія", який має вирішальне значення в реакціях аеробного дихання "за течією", що відбуваються в мітохондріях.
Рівняння гліколізу
Рівняння нетто для реакцій гліколізу можна записати так:
C.6H12О6 + 2 Pi + 2 ADP + 2 NAD+→ 2 С3H4О3 + 2 год+ + 2 NADH + 2 ATP
Тут Pi являє собою вільний фосфат і ADP розшифровується як аденозиндифосфат, нуклеотид, який служить безпосереднім попередником більшості АТФ в організмі.
Ранній гліколіз: кроки
Після G6P утворюється на першій стадії гліколізу під керівництвом ферменту гексокіназа, молекула переставляється без втрати або збільшення атомів до фруктозо-6-фосфату, іншого похідного цукру. Потім молекула знову фосфорилюється, цього разу на вуглець номер 1. Результатом є фруктоза-1,6-біфосфат (FBP), подвійно фосфорильований цукор.
Хоча для цього кроку необхідна пара АТФ як джерела фосфорилювання, що відбувається тут, вони не показані в загальне рівняння гліколізу, оскільки вони анулюються двома з чотирьох АТФ, утворених у другій частині гліколіз. Таким чином, чисте виробництво двох АТФ насправді означає початковий "вхід" двох АТФ для виробництва чотирьох АТФ у кінці процесу.
Пізніше гліколіз: кроки
Шестивуглецевий, подвійно фосфорильований FBP розщеплюється на пару тривуглецевих, одноразово фосфорильованих молекул, одна з яких швидко переставляється в іншу. Таким чином, друга частина гліколізу починається з утворенням пари молекул гліцеральдегід-3-фосфату (GA3P).
Важливо те, що все, що відбувається з цього моменту, подвоюється щодо загальної реакції. Таким чином, оскільки кожна молекула GA3P систематично переставляється в піруват, в результаті чого утворюється два АТФ і NAD, загальний підрахунок зростає вдвічі. В кінці гліколізу два піруватних стенди, готові до відправлення до мітохондрій, поки є кисень.
- Якщо кисень обмежений, як під час інтенсивних вправ, бродіння відбувається. Піруват перетворюється в лактат, який утворює достатньо НАД +, щоб продовжувати гліколіз.
