Какво е гликолиза? »Неговото определение и значение

Гликолизата е целият набор от процеси, които тялото изпълнява автоматично. Както е известно, човек се нуждае от много енергия, за да може да изпълнява всички свои ежедневни дейности, за това той трябва да поддържа добра диета, основана на зеленчуци, протеини, плодове и преди всичко, да има включването на един от най-важните енергийни източници например глюкоза. Глюкозата постъпва в тялото чрез храната и в различни химични форми, които по-късно ще бъдат превърнати в други, това се случва от различни метаболитни процеси.

Какво е гликолиза

Съдържание

Гликолизата представлява начинът, по който тялото инициира разграждането на молекулите на глюкозата, за да получи вещество, което може да осигури енергия на тялото. Това е метаболитният път, отговорен за окисляването на глюкозата, за да придобие енергия за клетката. Той представлява най-непосредственият начин за улавяне на тази енергия, освен това е един от пътищата, който обикновено се избира в рамките на въглехидратния метаболизъм.

Сред неговите функции е да генерира високоенергийни молекули NADH и ATP като причина за произхода на клетъчната енергия в процесите на ферментация и аеробно дишане.

Друга функция, която гликолизата изпълнява, е създаването на пируват (основна молекула в клетъчния метаболизъм), който преминава в цикъла на клетъчното дишане като елемент на аеробно дишане. Освен това той генерира 3 и 6 въглеродни междинни продукти, които обикновено се използват в различни клетъчни процеси.

Гликолизата се състои от 2 етапа, всеки от 5 реакции. Етап номер 1 включва първите пет реакции, след това оригиналната глюкозна молекула се превръща в две 3-фосфоглицералдехидни молекули.

Този етап обикновено се нарича подготвителен етап, т.е. тук е, когато глюкозата се разделя на две молекули с по 3 въглерода; включващ две фосфорни киселини (две молекули глицералдехид 3 фосфат). Възможно е също така, че гликолизата се случва в растенията, като цяло тази информация обикновено се обяснява в гликолиза pdf.

Откриване на гликолиза

През 1860 г. са проведени първите изследвания, свързани с ензима гликолиза, които са подготвени от Луи Пастьор, който открива, че ферментацията се случва благодарение на намесата на различни микроорганизми, години по-късно, през 1897 г., Едуард Бухнер открива екстракт клетка, която може да причини ферментация.

През 1905 г. е направен още един принос към теорията, тъй като Артър Хардън и Уилям Йънг определят, че клетъчните фракции от молекулната маса са необходими за ферментацията, но тези маси трябва да са високи и чувствителни към топлина, тоест те трябва да бъдат ензими.

Те също така твърдят, че е необходима цитоплазмена фракция с ниска молекулна маса и устойчивост на топлина, т.е. коензими от типа ATP, ADP и NAD +. Имаше повече подробности, които бяха потвърдени през 1940 г. с намесата на Ото Майерхоф и Луис Лелоар, които се присъединиха към него няколко години по-късно. Те са имали известни трудности при определянето на ферментационния път, включително кратката продължителност на живота и ниските концентрации на междинните продукти в гликолитичните реакции, които в крайна сметка винаги са били бързи.

Освен това е доказано, че гликолизният ензим се появява в цитозола на еукариотните и прокариотните клетки, но в растителните клетки гликолитичните реакции са в цикъла на калвина, който се случва в хлоропластите. Филогенетично древните организми са включени в опазването на този път, именно за тях той се счита за един от най-старите метаболитни пътища. След като тази обобщена гликолиза приключи, можете да говорите подробно за нейните цикли или фази.

Цикъл на гликолиза

Както бе споменато по-горе, има редица фази или цикли в гликолизата, които са от първостепенно значение, това са фазата на разход на енергия и фазата на енергийните ползи, което може да се обясни като схема на гликолиза или просто чрез изброяване на всяка от реакциите на гликолиза. Те от своя страна са разделени на 4 части или основни елементи, които ще бъдат обяснени подробно по-долу.

Фаза на разход на енергия

Това е фаза, която е отговорна за трансформирането на глюкозната молекула в две глицералдехидни молекули, но за да се случи това са необходими 5 стъпки, това са хексокиназа, глюкоза-6-Р изомераза, фосфофруктокиназа, алдолаза и триоза. фосфатна изомераза, което ще бъде подробно описано по-долу:

• Хексокиназа: за да се увеличи енергията на глюкозата, гликолизата трябва да генерира реакция, това е фосфорилирането на глюкозата. Сега, за да се осъществи това активиране, е необходима реакция, катализирана от ензима хексокиназа, тоест трансфер на фосфатна група от АТФ, която може да бъде добавена от фосфатна група към поредица от молекули, които са подобно на глюкозата, включително маноза и фруктоза. След като тази реакция настъпи, тя може да се използва в други процеси, но само когато е необходимо.

Има две предимства във фосфорилирането на глюкозата, първото се основава на превръщането на глюкозата в реактивен метаболитен агент, второто е, че се постига, че глюкозо 6 фосфатът не може да премине през клетъчната мембрана, много различен от глюкозата, тъй като има отрицателен заряд, предоставен от фосфатната група на молекулата, по този начин го прави по-сложен за преминаване. Всичко това предотвратява загубата на енергийния субстрат на клетката.

• Глюкоза-6-Р изомераза: това е много важна стъпка, тъй като тук се определя молекулярната геометрия, която ще повлияе на критичните фази в гликолизата, първата е тази, която добавя фосфатната група към продукта на реакцията, второто е, когато ще бъдат създадени двете молекули глицералдехид, които накрая ще бъдат предшествениците на пирувата. Глюкоза 6 фосфат се изомеризира до фруктоза 6 фосфат в тази реакция и това се извършва чрез ензима глюкоза 6 фосфат изомераза.
• Фосфофруктокиназа: в този процес на гликолиза фосфорилирането на фруктоза 6 фосфат се извършва при въглерод 1, освен това разходите на АТФ се извършват чрез ензима фосфофруктокиназа 1, по-известен като PFK1.

  Поради всичко изброено по-горе, фосфатът има ниска енергия на хидролиза и необратим процес, като накрая се получава продукт, наречен фруктоза 1,6 бисфосфат. Необратимото качество е наложително, защото го прави контролна точка за гликолиза, затова се поставя в тази, а не в първата реакция, защото освен глюкоза има и други субстрати, които успяват да влязат в гликолиза.

Освен това, фруктозата има алостерични центрове, които са чувствителни към концентрации на междинни продукти като мастни киселини и цитрат. В тази реакция се освобождава ензимът фосфофруктокиназа 2, който е отговорен за фосфорилирането във въглерод 2 и регулирането му.

• Алдолаза: този ензим успява да разгради фруктоза 1,6 бисфосфат на две 3-въглеродни молекули, наречени триози, тези молекули се наричат дихидроксиацетон фосфат и глицералдехид 3 фосфат. Това прекъсване се прави благодарение на алдолната кондензация, която между другото е обратима.

  Тази реакция има за основна характеристика свободна енергия между 20 и 25 Kj / mol и това не се случва при нормални условия, дори по-малко спонтанно, но когато става въпрос за вътреклетъчни условия, свободната енергия е малка, това се дължи на факта, че има ниска концентрация на субстрати и точно това прави реакцията обратима.

• Триозна фосфат изомераза: в този процес на гликолиза има стандартна и положителна свободна енергия, това генерира процес, който не е облагодетелстван, но генерира отрицателна свободна енергия, това прави образуването на G3P в предпочитана посока. Освен това трябва да се има предвид, че единственият, който може да следва останалите стъпки на гликолиза, е глицералдехид 3 фосфат, така че другата молекула, генерирана от дихидроксиацетон фосфатната реакция, се превръща в глицералдехид 3 фосфат.

В този етап само АТФ се консумира в първия и третия етап, освен това трябва да се запомни в четвъртия етап, генерира се молекула глицералдехид-3-фосфат, но в тази реакция се генерира втора молекула. С това трябва да се разбере, че оттам нататък всички следващи реакции се случват два пъти, това се дължи на 2 молекули глицералдехид, генерирани от същата фаза.

Етап на енергийна полза

Докато АТФ енергията се консумира в първата фаза, в тази фаза глицералдехидът се превръща в молекула с повече енергия, така че накрая се получава окончателна полза: 4 АТФ молекули. Всяка от реакциите на гликолиза е обяснена в този раздел:

• Глицералдехид-3-фосфат дехидрогеназа: в тази реакция, глицералдехид -3-фосфат се окислява с помощта на NAD +, само тогава може фосфатен йон се добавя към молекулата, която се осъществява чрез ензим глицералдехид 3-фосфат дехидрогеназа в 5 стъпки, по този начин, увеличава общата енергия на съединението.
• Фосфоглицерат киназа: в тази реакция ензимът фосфоглицерат киназа успява да прехвърли фосфатната група от 1,3 бисфосфоглицерат към молекула ADP, това генерира първата молекула АТФ по пътя на енергийните ползи. Тъй като глюкозата се трансформира в две глицералдехидни молекули, 2 АТФ се възстановява в тази фаза.
• Фосфоглицерат мутаза: това, което се случва в тази реакция, е промяната в позицията на фосфат С3 до С2, и двете са много сходни и обратими енергии с вариации в свободната енергия, която е близка до нулата. Тук полученият от предишната реакция 3 фосфоглицерат се превръща в 2 фосфоглицерат, но ензимът, който катализира тази реакция, е фосфоглицерат мутаза.
• Енолаза: този ензим осигурява образуване на двойна връзка в 2 фосфоглицерата, което води до елиминиране на водна молекула, образувана от водород от С2 и ОН от С3, като по този начин се получава фосфоенолпируват.
• Пируват киназа: тук се извършва дефосфорилирането на фосфоенолпируват, тогава се получават ензимът пируват и АТФ, необратима реакция, която протича от пируват киназа (ензим, който между другото зависи от калия и магнезий.

Продукти на гликолиза

Тъй като метаболитната посока на междинните съединения в реакциите зависи от клетъчните нужди, всеки посредник може да се разглежда като продукт на реакциите, тогава всеки продукт би бил (по реда на обяснените реакции), както следва:

• Глюкоза 6 фосфат
• Фруктоза 6 фосфат
• Фруктоза 1,6 бисфосфат
• Дихидроксиацетон фосфат
• Глицералдехид 3 фосфат
• 1,3 бисфосфоглицерат
• 3 фосфоглицерат
• 2 фосфоглицерат
• Фосфоенолпируват
• Пируват

Глюконеогенеза

Това е анаболен път, при който синтезът на гликоген се осъществява чрез обикновен предшественик, това е глюкоза 6 фосфат. Гликогенезата се проявява в черния дроб и мускулите, но се проявява в по-малка степен при последните. Той се активира чрез инсулин в отговор на високи нива на глюкоза, които могат да възникнат след ядене на храни, които съдържат въглехидрати.

В глюконеогенезата се създава чрез включване повтарят глюкозни единици, които се предлагат в по формата на UDP-глюкоза в гликоген сплитер, които преди това са съществували и че се основава на гликогенин протеини, които се формират от две вериги autoglicosilan и че освен това те могат да свържат веригите си с глюкозен октамер.

Често задавани въпроси за гликолизата

Какво е гликолиза?

Това е метаболитен път, който окислява глюкозата за енергия от клетката.

За какво е гликолизата?

За получаване на енергия чрез създаване на молекули NADH и ATP.

Какво е значението на гликолизата?

Без гликолиза енергийните нива биха били много ниски, така че нейното значение се състои в получаването на енергия от клетките.

Къде протича гликолизата?

Това се случва в цитоплазмата на клетъчните мембрани на прокариотните клетки и митохондриите на еукариотните клетки.

Кога настъпва гликолизата?

По време на анаеробно дишане, тоест това е анаеробна гликолиза.