Kuinka glykolyysi tapahtuu?

Sisältö

• Glykolyysireagenssit ja tuotteet
• Glykolyysiyhtälö
• Varhainen glykolyysi: vaiheet
• Myöhemmin glykolyysi: Vaiheet

Glykolyysivaiheen on universaali biokemiallinen prosessi, joka muuttaa ravintoaineen (kuuden hiilen sokeri) glukoosi) käyttökelpoiseksi energiaksi (ATP tai adenosiinitrifosfaatti). Glykolyysi tapahtuu kaikkien elävien solujen sytoplasmassa, jota virtaa jatkuvasti spesifisten glykolyyttisten entsyymien tuulen mukana.

Vaikka glykolyysi-energian saanto on molekyylin molekyylistä, paljon vähemmän kuin aerobisesta hengityksestä saatu - kaksi ATP: tä glukoosimolekyylin kohdalla, joka kulutetaan pelkästään glykolyysiin, verrattuna 36 - 38 kaikkiin solun hengityksen reaktioihin yhdistettynä -, se on kuitenkin yksi seuraavista: luonteeltaan kaikkein yleisimpiä ja luotettavia prosesseja siinä mielessä, että kaikki solut käyttävät sitä, vaikka kaikki eivät voisi luottaa yksinomaan siihen energiatarpeisiinsa.

Glykolyysireagenssit ja tuotteet

Glycolysis on anaerobinen prosessi, mikä tarkoittaa, että se ei vaadi happea. Ole varovainen, ettet sekoita "anaerobista" käsitteeseen "esiintyy vain anaerobisissa organismeissa". Glykolyysi tapahtuu sekä prokaryoottisten että eukaryoottisten solujen sytoplasmassa.

Se alkaa, kun glukoosi, jolla on kaava C₆H₁₂O₆ ja molekyylimassa 180,156 grammaa, diffundoituu soluun plasmakalvon läpi sen konsentraatiogradienttia pitkin.

Kun tämä tapahtuu, numero kuusi glukoosihiiltä, ​​joka sijaitsee molekyylin primaarisen kuusikulmaisen renkaan ulkopuolella, fosforyloituu välittömästi (ts. Siihen on liittynyt fosfaattiryhmä). Glukoosin fosforyloituminen tekee molekyylistä glukoosi-6-fosfaatin (G6P) sähköisesti negatiiviseksi ja sitoa sen siten solun sisään.

Yhdeksän uuden reaktion ja energiainvestoinnin jälkeen glykolyysi-tuotteet ilmestyvät: kaksi pyruvaatin molekyyliä (C₃H₈O₆) plus pari vetyioneja ja kaksi NADH-molekyyliä, "elektronikantoainetta", joka on ratkaisevan tärkeä aerobisen hengityksen "alavirran" reaktioissa, jotka esiintyvät mitokondrioissa.

Glykolyysiyhtälö

Glykolyysireaktioiden nettoyhtälö voidaan kirjoittaa seuraavasti:

C₆H₁₂O₆ + 2 Pi + 2 ADP + 2 NAD⁺→ 2 C₃H₄O₃ + 2 H⁺ + 2 NADH + 2 ATP

Tässä Pi edustaa vapaata fosfaattia ja ADP tarkoittaa adenosiinidifosfaattia, nukleotidia, joka toimii suurimpana osan kehon ATP: stä.

Varhainen glykolyysi: vaiheet

Sen jälkeen kun G6P on muodostunut glykolyysin ensimmäisessä vaiheessa entsyymin ohjauksessa heksokinaasilla, molekyyli järjestetään uudelleen ilman atomien menetystä tai lisäystä fruktoosi-6-fosfaatiksi, toiseksi sokerijohdannaiseksi. Sitten molekyyli fosforyloidaan jälleen, tällä kertaa numero-1 hiilessä. Tuloksena on fruktoosi-1,6-bifosfaatti (FBP), kaksinkertaisesti fosforyloitu sokeri.

Vaikka tämä vaihe vaatii parin ATP: n lähteenä tässä tapahtuville fosforylaatioille, näitä ei esitetä yleisessä glykolyysiyhtälössä, koska ne poistuvat kahdesta neljästä ATP: stä, jotka muodostuvat glykolyysin toisessa osassa. Siten kahden ATP: n nettotuotanto tarkoittaa todella kahden ATP: n ensimmäistä "sisäänostoa", jotta tuotettaisiin neljä ATP: tä prosessin lopussa.

Myöhemmin glykolyysi: Vaiheet

Kuuden hiilen, kaksinkertaisesti fosforyloitunut FBP jaetaan pariksi kolmen hiilen, yksittäin fosforyloituneita molekyylejä, joista toinen muuttaa nopeasti itsensä toiseksi. Siten glykolyysiin toinen osa käynnistyy tuottamalla pari glyseraldehydi-3-fosfaatti (GA3P) -molekyyliä.

Tärkeää on, että kaikki, mitä tästä eteenpäin tapahtuu, kaksinkertaistuu kokonaisreaktion suhteen. Siten kun kukin GA3P-molekyyli järjestetään systemaattisesti pyruvaatiksi samalla kun syntyy kahden ATP: n ja NAD: n tuotantoa, kokonaisarvo nousee kaksinkertaisesti. Glykolyysin lopussa kaksi pyruvaattia on valmiina lähettämään kohti mitokondrioita niin kauan kuin happea on läsnä.