Η γλυκόλυση, η οποία μεταφράζεται σε "σάκχαρα διάσπασης", είναι η διαδικασία απελευθέρωσης ενέργειας μέσα στα σάκχαρα. Στη γλυκόλυση, ένα ζάχαρο έξι-άνθρακα γνωστό ως γλυκόζη χωρίζεται σε δύο μόρια ενός σακχάρου τριών ανθράκων που ονομάζεται πυροσταφυλικό. Αυτή η διαδικασία πολλαπλών σταδίων αποδίδει δύο μόρια ΑΤΡ που περιέχουν δωρεάν ενέργεια, δύο μόρια πυροσταφυλικού, δύο υψηλής ενέργειας, μόρια που φέρουν ηλεκτρόνια NADH και δύο μόρια νερού.
Γλυκόλυση
- Γλυκόλυση είναι η διαδικασία διάσπασης της γλυκόζης.
- Η γλυκόλυση μπορεί να λάβει χώρα με ή χωρίς οξυγόνο.
- Η γλυκόλυση παράγει δύο μόρια πυροσταφυλικό, δύο μόρια του ATP, δύο μόρια του NADH, και δύο μόρια του νερό.
- Η γλυκόλυση λαμβάνει χώρα στο κυτόπλασμα.
- Υπάρχουν 10 ένζυμα που εμπλέκονται στη διάσπαση της ζάχαρης. Τα 10 στάδια της γλυκόλυσης οργανώνονται από τη σειρά με την οποία τα συγκεκριμένα ένζυμα δρουν στο σύστημα.
Η γλυκόλυση μπορεί να συμβεί με ή χωρίς οξυγόνο. Υπό την παρουσία οξυγόνου, η γλυκόλυση είναι το πρώτο στάδιο της κυτταρική αναπνοή
. Απουσία οξυγόνου, επιτρέπει τη γλυκόλυση κυττάρων να παράγουν μικρές ποσότητες ΑΤΡ μέσω μιας διαδικασίας ζύμωσης.Η γλυκόλυση λαμβάνει χώρα στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου κυτόπλασμα. Ένα δίκτυο από δύο μόρια ΑΤΡ παράγεται μέσω γλυκόλυσης (δύο χρησιμοποιούνται κατά τη διαδικασία και τέσσερα παράγονται.) Μάθετε περισσότερα για τα 10 στάδια της γλυκόλυσης παρακάτω.
Βήμα 1
Το ένζυμο εξοκινάση φωσφορυλιώνει ή προσθέτει μια φωσφορική ομάδα στη γλυκόζη σε ένα κύτταρο κυτόπλασμα. Στη διαδικασία, μία φωσφορική ομάδα από ΑΤΡ μεταφέρεται σε παραγωγή γλυκόζης 6-φωσφορική γλυκόζη ή G6P. Ένα μόριο ΑΤΡ καταναλώνεται κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης.
Βήμα 2
Το ένζυμο φωσφογλυκομουτάση ισομερεί το G6P στο δικό του ισομέρεια 6-φωσφορική φρουκτόζη ή F6P. Τα ισομερή έχουν το ίδιο μοριακός τύπος ως κάθε άλλη, αλλά διαφορετικές ατομικές ρυθμίσεις.
Βήμα 3
Η κινάση φωσφοφρουκτοκινάση χρησιμοποιεί ένα άλλο μόριο ΑΤΡ για τη μεταφορά μιας φωσφορικής ομάδας στο F6P προκειμένου να σχηματιστεί 1,6-διφωσφορική φρουκτόζη ή FBP. Δύο μόρια ΑΤΡ έχουν χρησιμοποιηθεί μέχρι τώρα.
Βήμα 4
Το ένζυμο αλδολάση διαιρεί την 1,6-διφωσφορική φρουκτόζη σε μια κετόνη και ένα μόριο αλδεΰδης. Αυτά τα σάκχαρα, η φωσφορική διυδροξυακετόνη (DHAP) και η 3-φωσφορική γλυκεραλδεϋδη (GAP), είναι ισομερή μεταξύ τους.
Βήμα 5
Το ένζυμο ισομεράση τριόζης-φωσφορικής μετατρέπει γρήγορα το DHAP σε GAP (αυτά τα ισομερή μπορούν να μετατραπούν μεταξύ τους). Το GAP είναι το υπόστρωμα που απαιτείται για το επόμενο στάδιο της γλυκόλυσης.
Βήμα 6
Το ένζυμο 3-φωσφορική αφυδρογονάση γλυκεραλδεΰδης (GAPDH) εξυπηρετεί δύο λειτουργίες σε αυτή την αντίδραση. Κατ 'αρχάς, αφυδρογονώνει το GAP μεταφέροντας ένα από τα μόρια του υδρογόνου (H +) στο μέσο οξείδωσης δινουκλεοτίδιο αδενίνης νικοτιναμιδίου (NAD +) για να σχηματίσει NADH + Η +.
Στη συνέχεια, το GAPDH προσθέτει ένα φωσφορικό άλας από το κυτοσόλιο στο οξειδωμένο GAP για να σχηματίσει 1,3-διφωσφογλυκερικό εστέρα (BPG). Και τα δύο μόρια της GAP που παράγονται στο προηγούμενο στάδιο υφίστανται αυτή τη διαδικασία αφυδρογόνωσης και φωσφορυλίωσης.
Βήμα 7
Το ένζυμο φωσφογλυκεροκινάση μεταφέρει ένα φωσφορικό από BPG σε ένα μόριο ADP για να σχηματίσει ΑΤΡ. Αυτό συμβαίνει σε κάθε μόριο του BPG. Αυτή η αντίδραση δίδει δύο μόρια 3-φωσφογλυκερικού (3 PGA) και δύο μόρια ΑΤΡ.
Βήμα 8
Το ένζυμο φωσφογλυκερομουτάση μετατοπίζει το Ρ των δύο 3 PGA μορίων από τον τρίτο στον δεύτερο άνθρακα για να σχηματίσει δύο μόρια 2-φωσφογλυκερικού (2 PGA).
Βήμα 9
Το ένζυμο ενολάση αφαιρεί ένα μόριο νερό από 2-φωσφογλυκερικό για να σχηματίσουν φωσφοενελοπυροσταφυλικό (PEP). Αυτό συμβαίνει για κάθε μόριο 2 PGA από το Βήμα 8.
Βήμα 10
Το ένζυμο πυροσταφυλικής κινάσης μεταφέρει ένα Ρ από PEP σε ADP για να σχηματίσει πυροσταφυλικό και ΑΤΡ. Αυτό συμβαίνει για κάθε μόριο PEP. Αυτή η αντίδραση δίδει δύο μόρια πυροσταφυλικού και δύο μορίων ΑΤΡ.