Zawartość
- Glikoliza a oddychanie komórkowe
- Reagenty glikolizy
- Początkowe etapy glikolizy: faza inwestycyjna
- Ostatnie etapy glikolizy: faza powrotu
- Produkty glikolizy
- Gdzie idą produkty glikolizy?
Glikoliza jest pierwszym krokiem stosowanym przez wszystkie żywe komórki w celu wydobycia energii z cząsteczki substancji odżywczej (w tym przypadku glukoza, sześciowęglowy cukier). W niektórych komórkach, zwłaszcza w komórkach prokariotycznych, jest to również ostatni krok, ponieważ komórki te nie są przystosowane do przeprowadzenia oddychania komórkowego (glikoliza plus reakcje tlenowe występujące u eukariotów) w całości.
Glikoliza zachodzi w cytoplazmie komórek i daje zysk netto w wysokości dwóch ATP (trifosforan adenozyny, nukleotyd wykorzystywany przez komórki do potrzeb energetycznych).
W sumie jest 10 etapów glikolizy, ale nie musisz zapamiętywać wszystkich 10 i powiązanych z nimi enzymów, aby dobrze zrozumieć szlak jako całość. Ważniejsze niż znajomość serii reakcji dosłownie jest świadomość reagentów, produktów i warunków, w których zachodzi glikoliza.
Glikoliza a oddychanie komórkowe
Pytanie: Które z poniższych są produkty z oddychania komórkowego?
A. glukoza; B. pirogronian; C. dwutlenek węgla; D. Acetyl CoA
Odpowiedź to do, tylko dwutlenek węgla. Glukoza jest reagentem oddychania komórkowego (i glikolizy, pierwszy etap), podczas gdy inne są związkami pośrednimi po drodze do uzyskania od 36 do 38 ATP z glukozy, o ile obecny jest tlen. Pirogronian jest produktem glikoliza; Acetyl CoA jest wytwarzany z pirogronianu w mitochondriach, gdzie następnie wchodzi w cykl Krebsa.
Reagenty glikolizy
Glukoza o wzorze do6H.12O6, ma sześciokątny sześciokątny pierścień w środku, który zawiera pięć atomów węgla i atom tlenu. Na początku glikolizy jest to jedyny reagent w mieszance. Po drodze jednak grupy fosforanowe są potrzebne do etapów fosforylacji (tj. Dodanie grup fosforanowych do pochodnych glukozy.
Ponadto reakcje wymagają wprowadzenia dwóch cząsteczek NAD+, który jest przekształcany do swojej uwodornionej (zredukowanej) postaci podczas glikolizy.
Początkowe etapy glikolizy: faza inwestycyjna
Glukoza jest fosforylowana, gdy wchodzi do komórki przez dyfuzję przez błonę plazmatyczną. Jest on następnie przegrupowywany do pochodnej fruktozy, a następnie fosforylowany drugi raz, aby uzyskać fruktozo-1,6-bifosforan Te dwie reakcje fosforylacji wymagają wprowadzenia dwóch ATP, które są hydrolizowane do ADP (difosforanu adenozyny), aby to umożliwić.
Pod koniec tej fazy cząsteczka sześciowęglowa zostaje podzielona na parę cząsteczek trójwęglowych. Zatem reagenty i produkty na każdym etapie wymienione od tego momentu muszą zostać podwojone, aby utrzymać prawidłowe rozliczanie glikolizy jako całości.
Ostatnie etapy glikolizy: faza powrotu
Przy drugiej części glikolizy trwają dwie trójwęglowe cząsteczki 3-fosforan gliceraldehydu są przekształcane w pirogronian (C3H.4O3) w szeregu kroków. Wszystkie one wymagają przegrupowań, a jeden z nich obejmuje jeszcze jeden etap fosforylacji.
Również w fazie powrotnej dwie cząsteczki NAD+ (dinukleotyd nikotynamidoadeninowy, nośnik elektronów potrzebny później w reakcjach oddychania tlenowego) przekształca się w dwa NADH i dwa H+ (jon wodoru).
Na koniec dwie grupy fosforanowe na każdej z dwóch trójwęglowych cząsteczek są wykorzystywane do wytworzenia ATP, co oznacza, że w tej fazie powstają cztery ATP. Odejmując dwa ATP potrzebne w fazie inwestycji, jasne jest, że łącznie dwa ATP pochodzą z jednej cząsteczki glukozy podczas glikolizy.
Produkty glikolizy
Pełna (netto) reakcja glikolizy jest wymieniona inaczej w różnych źródłach, ale różnice te są kwestią decyzji autorów, czy uwzględnić pewne produkty pośrednie jako część reakcji netto. Jedna dokładna reprezentacja to
do6H.12O6 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD → 2 C.3H.4O6 + 2 ATP + 2 H + + 2 NADH
Pi jest fosforanem nieorganicznym, pochodzącym z wyżej wspomnianej hydrolizy ATP.
Gdzie idą produkty glikolizy?
Pirogronian wchodzi następnie do mitochondriów, gdzie jest przekształcany w acetylo CoA. Ta cząsteczka wchodzi w cykl oddychania tlenowego Krebsa, a ostatecznie po reakcjach łańcucha transportu elektronów, 36 do 38 ATP powstaje z cząsteczki glukozy w procesie oddychania komórkowego, w tym dwa ATP z glikolizy.