Sisältö
- Glycolysis vs. soluhengitys
- Glycolysis-reagenssit
- Glyolyysin alkuvaiheet: sijoitusvaihe
- Glykolyysin viimeiset vaiheet: paluuvaihe
- Glycolysis-tuotteet
- Minne glykolyysituotteet menevät?
Glykolyysivaiheen on ensimmäinen askel, jota kaikki elävät solut käyttävät energian uuttamiseen ravinemolekyylistä (tässä tapauksessa glukoosi, kuuden hiilen sokeri). Joissakin soluissa, erityisesti prokaryoottien soluissa, se on myös viimeinen vaihe, koska näitä soluja ei ole varustettu suorittamaan solujen hengitystä (glykolyysi plus eukaryooteissa seuraavat aerobiset reaktiot) kokonaisuudessaan.
Glykolyysi tapahtuu solujen sytoplasmassa ja johtaa kahden ATP: n (adenosiinitrifosfaatti, nukleotidi, jota solut käyttävät energiatarpeisiinsa).
Kaikkia on 10 glykolyysivaihetta, mutta sinun ei tarvitse muistaa kaikkia 10 ja niihin liittyviä entsyymejä, jotta ymmärrät reitin kokonaisuutena. Tärkeämpää kuin reaktiosarjojen sanatarkka tunteminen on tietää reagenssit, tuotteet ja olosuhteet, joissa glykolyysi etenee.
Glycolysis vs. soluhengitys
Kysymys: Mitkä seuraavista ovat Tuotteet of soluhengitys?
A. glukoosi; B. pyruvaatti; C. hiilidioksidi; D. asetyyli CoA
Vastaus on C, vain hiilidioksidi. Glukoosi on soluhengityksen (ja ensimmäisen vaiheen glykolyysireagenssi) reagenssi, kun taas muut ovat välituotteita matkan varrella johtaen glukoosista yhteensä 36-38 ATP: tä, kunhan happea on läsnä. Pyruvaatti on tuotteen Glykolyysivaiheen; Asetyyli CoA valmistetaan pyruvaatista mitokondrioissa, missä se sitten siirtyy Krebs-kiertoon.
Glycolysis-reagenssit
Glukoosi, jolla on kaava C6H12O6, on keskellä kuuden atomin kuusikulmainen rengas, joka sisältää viisi hiiltä ja happiatomin. Glykolyysin alkaessa se on ainoa reagenssi seoksessa. Matkan varrella kuitenkin tarvitaan fosfaattiryhmiä fosforylointivaiheisiin (ts. Fosfaattiryhmien lisäämiseen glukoosijohdannaisiin.
Lisäksi reaktiot vaativat kahden molekyylin syöttöä NAD+, joka muuttuu hydrattuun (pelkistettyyn) muotoon glykolyysin aikana.
Glyolyysin alkuvaiheet: sijoitusvaihe
Glukoosi fosforyloituu, kun se tulee soluun diffuusiolla plasmakalvon läpi. Sitten se järjestetään uudelleen fruktoosijohdannaiseksi ja fosforyloidaan sitten toisen kerran, jotta saadaan fruktoosi-1,6-bifosfaatti. Nämä kaksi fosforylointireaktiota vaativat kahden ATP: n syöttämisen, joka hydrolysoidaan ADP: ksi (adenosiinidifosfaatti), jotta tämä tapahtuisi.
Tämän vaiheen lopussa kuuden hiilen molekyyli jaetaan kolme hiiliä sisältävien molekyylien pariksi. Siksi jokaisessa vaiheessa, joka on lueteltu tästä hetkestä lähtien, reagoivat aineet ja tuotteet on kaksinkertaistettava, jotta glykolyysi kokonaisuutena pysyisi asianmukaisesti kirjanpidossa.
Glykolyysin viimeiset vaiheet: paluuvaihe
Glykolyysin toisen osan ollessa käynnissä kaksi kolmen hiilen molekyyliä glyseraldehydi-3-fosfaatti muunnetaan pyruvaatti (C3H4O3) sarjassa vaiheita. Ne kaikki sisältävät uudelleenjärjestelyjä, ja yksi niistä käsittää vielä yhden fosforylointivaiheen.
Myös paluuvaiheessa kaksi NAD-molekyyliä+ (nikotiinamidi-adeniinidinukleotidi, elektronikantaja, jota tarvitaan myöhemmin aerobisen hengityksen reaktioissa) muuttuu kahdeksi NADH: ksi ja kahdeksi H+ (vetyioni).
Lopulta kummankin kahden hiilimolekyylin kahta fosfaattiryhmää käytetään ATP: n valmistamiseen, mikä tarkoittaa, että tässä vaiheessa muodostuu neljä ATP: tä. Kun vähennetään kaksi sijoitusvaiheessa tarvittavaa ATP: tä, on selvää, että yhteensä kaksi ATP: tä johdetaan yhdestä glukoosimolekyylistä glykolyysin aikana.
Glycolysis-tuotteet
Glykolyysin täydellinen (netto) reaktio on lueteltu eri lähteissä eri tavoin, mutta nämä erot ovat tekijöiden tekemän päätöksen aiheena sisällyttääkö tietyt välituotteet osaksi nettoreaktiota. Yksi tarkka esitys on
C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD → 2 C3H4O6 + 2 ATP + 2 H + + 2 NADH
Tässä Pi on epäorgaaninen fosfaatti, johdettu edellä mainitusta ATP: n hydrolyysistä.
Minne glykolyysituotteet menevät?
Sitten pyruvaatti tulee mitokondrioihin, missä se muunnetaan asetyyli-CoA: ksi. Tämä molekyyli siirtyy Krebsin aerobisen hengitysjaksoon, ja lopulta elektronin kuljetusketjun reaktioiden jälkeen 36 - 38 ATP: tä muodostuu glukoosimolekyylistä solun hengitysprosessissa, mukaan lukien kaksi ATP glykolyysiä.