Zawartość
Glikoliza to uniwersalny proces biochemiczny, który przekształca składnik odżywczy (cukier sześciowęglowy) glukoza) w energię użytkową (ATP lub trifosforan adenozyny). Glikoliza zachodzi w cytoplazmie wszystkich żywych komórek, przepływających przez szereg specyficznych enzymów glikolitycznych.
Chociaż wydajność energetyczna glikolizy wynosi, cząsteczka dla cząsteczki, jest znacznie mniejsza niż uzyskana z oddychania tlenowego - dwa ATP na cząsteczkę glukozy zużytej do samej glikolizy w porównaniu z 36 do 38 dla wszystkich połączonych reakcji oddychania komórkowego - jest jednak jedną z cechuje się najbardziej wszechobecnymi i niezawodnymi procesami w tym sensie, że wykorzystują je wszystkie komórki, nawet jeśli nie wszystkie z nich mogą polegać wyłącznie na ich potrzebach energetycznych.
Reagenty i produkty glikolizy
Glikoliza jest procesem beztlenowym, co oznacza, że nie wymaga tlenu. Uważaj, aby nie pomylić „beztlenowych” z „występuje tylko w organizmach beztlenowych”. Glikoliza zachodzi w cytoplazmie zarówno komórek prokariotycznych, jak i eukariotycznych.
Zaczyna się, gdy glukoza ma wzór C.6H.12O6 i masa cząsteczkowa 180,156 gramów, dyfunduje do komórki przez błonę plazmatyczną w dół jej gradientu stężenia.
Kiedy tak się dzieje, węgiel numer sześć, który znajduje się poza pierwotnym heksagonalnym pierścieniem cząsteczki, natychmiast ulega fosforylacji (tj. Ma przyłączoną grupę fosforanową). Fosforylacja glukozy powoduje, że cząsteczka glukozo-6-fosforanu (G6P) jest elektrycznie ujemna, a tym samym uwięziona w komórce.
Po kolejnych dziewięciu reakcjach i zainwestowaniu energii pojawiają się produkty glikolizy: dwie cząsteczki pirogronianu (C3H.8O6) oraz para jonów wodoru i dwie cząsteczki NADH, „nośnika elektronów”, który ma kluczowe znaczenie w „dalszych” reakcjach tlenowego oddychania, które zachodzą w mitochondriach.
Równanie glikolizy
Równanie netto reakcji glikolizy można zapisać następująco:
do6H.12O6 + 2 Pi + 2 ADP + 2 NAD+→ 2 C.3H.4O3 + 2 godz+ + 2 NADH + 2 ATP
Pi oznacza wolny fosforan, a ADP oznacza adenozynodifosforan, nukleotyd, który służy jako bezpośredni prekursor większości ATP w organizmie.
Wczesna glikoliza: kroki
Po utworzeniu G6P w pierwszym etapie glikolizy pod kierunkiem enzymu heksokinaza, cząsteczka jest przegrupowana bez utraty lub wzmocnienia atomów do fruktozo-6-fosforanu, innej pochodnej cukru. Następnie cząsteczka jest ponownie fosforylowana, tym razem przy atomie węgla numer 1. Rezultatem jest fruktozo-1,6-bifosforan (FBP), cukier podwójnie fosforylowany.
Chociaż ten etap wymaga pary ATP jako źródła fosforylacji, które występują tutaj, nie są one pokazane w ogólnym równaniu glikolizy, ponieważ są one anulowane przez dwa z czterech ATP wytworzonych w drugiej części glikolizy. Zatem produkcja netto dwóch ATP naprawdę oznacza początkowy „zakup” dwóch ATP w celu wytworzenia czterech ATP na końcu procesu.
Późniejsza glikoliza: Kroki
Sześciowęglowy, podwójnie fosforylowany FBP jest podzielony na parę trójwęglowych, pojedynczo fosforylowanych cząsteczek, z których jedna szybko przekształca się w drugą. Tak więc druga część glikolizy rozpoczyna się od wytworzenia pary cząsteczek aldehydu gliceralowego-3-fosforanu (GA3P).
Co ważne, wszystko, co dzieje się od tego momentu, jest podwojone w stosunku do ogólnej reakcji. Zatem, ponieważ każda cząsteczka GA3P jest systematycznie przekształcana w pirogronian, powodując jednocześnie wytwarzanie dwóch ATP i NAD, całkowita suma wzrasta dwukrotnie. Pod koniec glikolizy dwa pirogroniany są gotowe do wysłania w kierunku mitochondriów, o ile obecny jest tlen.