Glikolizė yra ... Ir bendra informacija yra gliukozės oksidacija

Šiame straipsnyje mes išsamiai aptarsime aerobinę glikolizę, jos procesus ir analizuosime etapus bei etapus. Mes susipažinsime su anaerobine gliukozės oksidacija, susipažinsime su šio proceso evoliucinėmis modifikacijomis ir nustatysime jo biologinę reikšmę.

Kas yra glikolizė

Glikolizė yra viena iš trijų gliukozės oksidacijos formų, kurioje pats oksidacijos procesas yra susijęs su energijos išsiskyrimu, kuris saugomas NADH ir ATP. Glikolizės procese iš gliukozės molekulės gaunamos dvi piruvinės rūgšties molekulės.

Glikolizė yra procesas, kuris įvyksta veikiant įvairiems biologiniams katalizatoriams - fermentams. Pagrindinis oksidatorius yra deguonis-O ₂ , tačiau jo nebuvimas taip pat gali sukelti glikolizę. Šis glikolizės tipas vadinamas anaerobine glikolize.

Glikolizės procesas nesant deguonies

Anaerobinė glikolizė yra laipsniškas gliukozės oksidacijos procesas, kurio metu gliukozė nėra visiškai oksiduojama. Sudaryta viena piruvinės rūgšties molekulė. Ir iš energetikos požiūriu, glikolizė be deguonies (anaerobinio) dalyvavimo yra mažiau naudinga. Tačiau, kai deguonis patenka į ląstelę, anaerobinis oksidacijos procesas gali tapti aerobinis ir tęsiasi pilnai.

Glikolizės mechanizmai

Glikolizės procesas yra šešių anglies gliukozės skaidymas į trijų anglių junginį piruvatą dviejų molekulių pavidalu. Procesas yra padalintas į 5 rengimo etapus ir 5 etapus, kuriuose energija yra saugoma ATP.

Glikolizės procesas iš 2 etapų ir 10 etapų yra toks:

• 1 etapas, 1 pakopa - gliukozės fosforilinimas. Dėl šešto anglies atomo gliukozės pačiame sacharide aktyvuojama per fosforilinimą.
• 2 etapas - gliukozės-6-fosfato izomerizavimas. Šiame etape fosfogliukozės izomerazė katalizuoja gliukozę į fruktozės-6-fosfatą.
• 3 etapas. Fruktozės-6-fosfatas ir jo fosforilinimas. Ši fazė susideda iš fruktozės-1,6-difosfato (aldolazės) susidarymo veikiant fosfofruktokinazei-1, kuris lydosi fosforilo grupės nuo adenozino trifosfato iki fruktozės molekulės.
• 4 etapas yra aldolazės skilimo procesas su dviejų trijų fosfatų molekulių, būtent Eldozės ir ketozės, formavimu.
• 5 etapas - trizofosfatai ir jų izomerizavimas. Šiame etape gliceraldehido-3-fosfatas siunčiamas į vėlesnius gliukozės skilimo etapus, o dihidroksiacetono fosfatas patenka į gliceraldehido-3-fosfato formą fermento įtakoje.
• 2 etapas, 6 pakopa (1) - Gliceraldehido-3-fosfatas ir jo oksidacija - etapas, kuriame molekulė oksiduojama ir fosforilinama į 1,3 difosfoglieratą.
• 7 etapas (2) - skirtas nukreipti fosfatų grupę į ADP su 1,3-difosfoglieratu. Galutiniai šio etapo produktai yra 3-fosfoglicerato ir ATP formavimas.
• 8 žingsnis (3) yra perėjimas iš 3-fosfoglicerato į 2-fosfogliceratą. Šis procesas vyksta fermento fosfoglicerato mutazės įtaka. Privaloma cheminės reakcijos sąlyga yra magnio (Mg) buvimas.
• 9 etapas (4) - 2 fosfoglikleris yra dehidratuotas.
• 10 žingsnis (5) - ADP ir PEP perduodami fosfatai, gauti ankstesnių etapų metu. Energija iš fosfogenpirolaato perduodama ADP. Reakcijai reikia kalio jonų (K) ir magnio (Mg).

Modifikuotos glikolizės formos

Glikolizės procesas gali būti papildomas papildomais 1,3 ir 2,3-bisfosfoglikerato gamyba. 2,3-fosfogliceratas, veikiantis biologinius katalizatorius, sugeba grįžti į glikolizę ir perduoti į 3-fosfoglicerato formą. Šių fermentų vaidmuo yra įvairesnis, pavyzdžiui, 2,3-bisfosfogliceratas, esantis hemoglobino, sukelia deguonį patenka į audinius, skatina disociacijos ir sumažina O ₂ ir eritrocitų afiniškumą.

Daugelis bakterijų keičia glikolizės formas įvairiais etapais, mažina jų bendrą kiekį arba keičia juos skirtingų fermentų įtaka. Nedidelė anaerobų dalis turi kitus angliavandenių skilimo būdus. Daugelis termofilų turi tik 2 glikolizės fermentus, tai yra enolazė ir piruvatkinazė.

Glikogenas ir krakmolas, disacharidai ir kiti monosacharidai

Aerobinė glikolizė yra kitų tipų angliavandenių charakteristikos, būdingos krakmolui, glikogenui, daugumoje disacharidų (manos, galaktozės, fruktozės, sacharozės ir kt.). Visų rūšių angliavandenių funkcijos dažniausiai yra skirtos energijos įgijimui, tačiau gali skirtis priklausomai nuo jų paskirties, naudojimo ir tt pobūdžio. Pavyzdžiui, glikogenas yra jautrus glikogenenei, kuris iš esmės yra fosfolitinis mechanizmas, skirtas glikogeno skaidymui pasiekti. Gliukenas pats savaime gali būti laikomas atsarginiu energijos šaltiniu. Pavyzdžiui, gliukozė, gaunama suvartojant maistą, bet nesimontuota smegenų, kaupiasi kepenyse ir bus naudojama su gliukozės trūkumu organizme, siekiant apsaugoti individą nuo rimtų homeostazės sutrikimų.

Glikolizės vertė

Glikolizė yra unikali, bet ne vienintelė gliukozės oksidacijos forma organizme, prokaritų ir eukariotų ląstelėje. Glikolizės fermentai yra vandenyje tirpūs. Glikolizės reakcija tam tikruose audiniuose ir ląstelėse gali pasireikšti tik tokiu būdu, pavyzdžiui, kepenų nefronų smegenyse ir ląstelėse. Kiti gliukozės oksidacijos būdai šiuose organuose nenaudojami. Tačiau glikolizės funkcijos visur nėra vienodos. Pavyzdžiui, riebaliniai audiniai ir kepenys virškinimo metu ekstrahuoja būtinus riebalų sintezės gliukozės substratus. Daugelis augalų naudoja glikolizę kaip būdą išgauti didžiąją dalį energijos.