Glükolüüs: mis on see ja millised on selle 10 faasi?
Glükolüüs on keemiline protsess mis võimaldab hingamist ja rakkude metabolismi, eelkõige glükoosi lagunemise abil.
Käesolevas artiklis me näeme üksikasjalikumalt, milline on glükolüüs ja milleks see on, samuti 10 toimetapi.
- Seotud artikkel: "Kuidas toimib suhkur ja rasv meie ajus?"
Mis on glükolüüs?
Mõiste "glükolüüs" koosneb kreeka "glükoosist", mis tähendab "suhkrut" ja "lüüsi", mis tähendab "rebenemist". Selles mõttes on glükolüüsiks protsess, mille käigus glükoosi kompositsiooni modifitseeritakse rakkude kasuks piisava energia saamiseks. Tegelikult ei tegutse see mitte ainult energiaallikana, vaid ka mõju erinevatel viisidel rakulisele aktiivsusele , ilma tingimata täiendava energia tekkimiseta.
Näiteks annab see kõrge molekulide saagise, mis võimaldavad ainevahetust ja rakulist hingamist nii aeroobsete kui ka anaeroobsete vahenditena. Üldiselt on aeroobne aine ainevahetuse liik, mis hõlmab orgaanilistelt molekulitelt süsiniku oksüdeerumise hapniku abil energia hajutamist. Anaeroobses vormis oksüdeerumise saavutamiseks kasutatav element ei ole hapnik, vaid sulfaat või nitraat.
Omakorda glükoos on orgaaniline molekul, mis koosneb 6-rõngast membraanist mis leitakse veres ja mis on üldiselt süsivesikute ümberkujundamise suhkrud. Rakkude sisenemiseks liigub glükoos läbi valkude, mis vastutavad selle transportimise eest rakust väljastpoolt tsütosooli (rakusisene vedelik, st rakkude keskel leiduv vedelik).
Glükolüüsi kaudu muundatakse glükoos hapeks, mida nimetatakse "pü-valiinhape" või "püruvaat" ja millel on väga oluline roll biokeemilises aktiivsuses. See protsess esineb tsütoplasmas (raku osa, mis paikneb tuuma ja membraani vahel). Kuid selleks, et glükoos muutuks püruvaadiks, tuleb esineda väga keeruline keemiline mehhanism, mis koosneb erinevatest faasidest.
- Võib-olla olete huvitatud: "Inimese keha suurte rakkude tüübid"
Selle 10 faasi
Glükolüüs on protsess, mida on uuritud alates 19. sajandi teisest kümnendist, mil keemikud Louis Pasteur, Eduard Buchner, Arthur Harden ja William Young hakkasid fermenteerima mehhanismi üksikasjalikult. Need uuringud võimaldasid teada molekulide koostises tekkivat arengut ja erinevaid reaktsioonivorme.
See on üks vanimaid raku mehhanisme ja on samuti kiireim viis energia saamiseks ja süsivesikute metaboliseks . Selleks on vajalik, et tekiks 10 erinevat keemilist reaktsiooni, jagatuna kaheks suureks faasiks. Esimene neist koosneb energia kulutamisest, muutes glükoosimolekuliks kaheks erinevaks molekuliks; samas kui teine faas on energia saamine, muutes eelnevas etapis genereeritud kaks molekuli.
Kui seda öelda, näeme nüüd kümmet glükolüüsi faasi.
1. Heksokinaas
Glükolüüsi esimene etapp on muuta D-glükoosi molekul glükoos-6-fosfaadi molekuliks (glükoos-fosforüülitud molekul süsinikul 6). Selle reaktsiooni tekitamiseks on vajalik osaleda ensüümis, mida nimetatakse heksokinaasiks ja mille funktsioon on aktiveerida glükoos nii et seda saab kasutada hilisemates protsessides .
2. Fosfoglükoosi isomeraas (glükoos-6P isomeraas)
Glükolüüsi teine reaktsioon on glükoos-6-fosfaadi muundamine fruktoos-6-fosfaadiks. Selleks peab toimima ensüümi nimega fosfoglükoosi isomeraas . See on molekulaarse koostise määratlemise etapp, mis konsolideerib glükolüüsi kahes etapis, mis järgnevad.
3. fosfofrtkukinaas
Selles etapis muudetakse fruktoos-6-fosfaat fruktoosi 1,6-bisfosfaadiks, fosfofrtkinaasi ja magneesiumi toimel . See on pöördumatu faas, mis tähendab, et glükolüüs hakkab stabiliseeruma.
- Seotud artikkel: "10 tervislikku toitu, mis on rikastatud magneesiumiga"
4. Aldolasa
Nüüd on fruktoos-1,6-bisfosfaat jagatud kaheks isomeer-tüüpi suhkruks, see tähendab, et kaks molekuli on sama valemiga, kuid mille aatomid on erineval viisil paigutatud, millel on ka erinevad omadused. Need kaks suhkrut on dihüdroksüatsetoonfosfaat (DHAP) ja glütseraldehüüd-3-fosfaat (GAP) ning jagunemine tuleneb ensüümi aldolaasi aktiivsusest .
5. Trifosfaadi isomeraas
Faasi number 5 seisneb glütseraldehüüdfosfaadi reserveerimises järgmise glükolüüsi etapi jaoks.Selleks on vajalik, et eelmises etapis saadud kahe suhkru (dihüdroksüatsetoonfosfaat ja glütseraldehüüd-3-fosfaat) toimiks ensüüm, mida nimetatakse trifosfaadi isomeraasiks. See on koht, kus esimene neli etappi, mida me kirjeldasime selle numeratsiooni alguses, mille ülesanne on energiakulude loomine .
6. Glütseraldehüüd-3-fosfaadi dehüdrogenaas
Selles faasis algab energia tootmine (eelmise 5 jooksul kulutati ainult). Jätkame kahe eelnevalt loodud suhkru ja selle tegevus on järgmine: toota 1,3-bisfosfoglütseraati , lisades glütseraldehüüd-3-fosfaadile anorgaanilist fosfaati.
Selle fosfaadi lisamiseks peab teine molekul (glütseraldehüüd-3-fosfaadi dehüdrogenaas) olema dehüdeeritud. See tähendab, et ühendi energia suurendab.
7. Fosfoglütseraadi kinaas
Selles faasis on fosfaadi teine ülekanne, et oleks võimalik moodustada adenosiintrifosfaati ja 3-fosfoglütseraati. See on 1,3-bisfosfoglütseraadi molekul, mis saab fosfaatrühma fosfoglüeraadi kinaasist.
8. Fosfoglütseraadi mutatsioon
Ülaltoodud reaktsioonist saadi 3-fosfoglütseraat. Nüüd on vaja genereerida 2-fosfoglütseraat, fosfoglütseraadi mutatsiooni ensüümi toimel . Viimane asendab kolmanda süsinikfosfaadi (C3) positsiooni teise süsiniku (C2) suhtes ja seega saadakse oodatav molekul.
9. Enolase
2-fosfoglütseraadi vee-molekuli eemaldamise eest vastutab enolaasi ensüüm. Sel viisil saadakse püroviinhappe prekursor ja me jõuame lõpule glükolüüsi protsessi. See prekursor on fosfoenoolpüruvaat.
10. Püruvaatide kinaas
Lõpuks tekib fosforenopüruvaadi fosfori ülekanne adenosiindifosfaadiga. See reaktsioon esineb ensüümi püruvaatkinaasi toimel ja võimaldab glükoosi viimist viia püroviinamarihappesse.
Bibliograafilised viited:
- Glükolüüsi-10 sammu selgitas samme sammuga diagrammi (2018) abil. MicrobiologyInfo.com. Laaditud 26. septembril 2018. Saadaval aadressil //microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/.
