Obsah
- Glykolýza vs. bunková respirácia
- Reakčné činidlá glykolýzy
- Počiatočné kroky glykolýzy: investičná fáza
- Posledné kroky glykolýzy: fáza návratu
- Produkty glykolýzy
- Kam idú produkty glykolýzy?
glykolýza je prvý krok používaný všetkými živými bunkami na získavanie energie z molekuly živín (v tomto prípade glukóza, cukor so šiestimi uhlíkami). V niektorých bunkách, najmä v prokaryotoch, je to tiež posledný krok, pretože tieto bunky nie sú vybavené na vykonávanie bunkovej respirácie (glykolýza plus aeróbne reakcie, ktoré nasledujú v eukaryotoch) v celom rozsahu.
Glykolýza prebieha v cytoplazme buniek a vedie k čistému zisku dvoch ATP (adenozíntrifosfát, nukleotid, ktorý bunky používajú pre svoje energetické potreby).
Celkovo je k dispozícii 10 krokov glykolýzy, ale nepotrebujete si zapamätať všetkých 10 a ich pridružené enzýmy, aby ste dobre porozumeli dráhe ako celku. Dôležitejšie ako poznať sériu reakcií je doslovné uvedomenie si reaktantov, produktov a podmienok, za ktorých sa glykolýza rozvíja.
Glykolýza vs. bunková respirácia
Otázka: Ktoré z nasledujúcich sú Produkty z bunkové dýchanie?
A. glukóza; B. Pyruvát; C. Oxid uhličitý; D. Acetyl CoA
Odpoveď je Ciba oxid uhličitý. Glukóza je reaktantom bunkovej respirácie (a glykolýzy, prvý krok), zatiaľ čo ostatné sú medziprodukty na ceste od odvodenia celkom 36 až 38 ATP z glukózy, pokiaľ je prítomný kyslík. Pyruvát je produktom glykolýza; Acetyl CoA sa vyrába z pyruvátu v mitochondriách, kde potom vstupuje do Krebsovho cyklu.
Reakčné činidlá glykolýzy
Glukóza so vzorcom C6H12O6, má vo svojom strede šesťuholníkový šesťuholníkový kruh, ktorý obsahuje päť atómov uhlíka a atóm kyslíka. Na začiatku glykolýzy je to jediný reaktant v zmesi. Na ceste fosforylácie (t. J. Na pridanie fosfátových skupín k derivátom glukózy sú však potrebné fosfátové skupiny.
Okrem toho si reakcie vyžadujú vstup dvoch molekúl NAD+, ktorý sa počas glykolýzy premieňa na svoju hydrogenovanú (redukovanú) formu.
Počiatočné kroky glykolýzy: investičná fáza
Glukóza sa fosforyluje, keď vstúpi do bunky difúziou cez plazmatickú membránu. Potom sa preusporiada na derivát fruktózy a potom sa druhýkrát fosforyluje, čím sa získa fruktóza-1,6-bisfosfátu. Tieto dve fosforylačné reakcie vyžadujú vstup dvoch ATP, ktorý sa hydrolyzuje na ADP (adenozín difosfát), aby sa toto mohlo uskutočniť.
Na konci tejto fázy sa šesťuhlíková molekula rozdelí na dvojicu troch uhlíkových molekúl. Preto je potrebné zdvojnásobiť reakčné zložky a produkty v každom kroku uvedenom v tomto bode, aby sa udržalo riadne zaúčtovanie glykolýzy ako celku.
Posledné kroky glykolýzy: fáza návratu
S druhou časťou glykolýzy prebiehajú dve tri-uhlíkové molekuly glyceraldehyd-3-fosfát sú transformované na pyruvát (C3H4O3) v sérii krokov. Všetky tieto kroky zahŕňajú preusporiadanie a jeden z nich zahŕňa ďalší krok fosforylácie.
Tiež vo fáze návratu, dve molekuly NAD+ (nikotínamid adenín dinukleotid, elektrónový nosič potrebný neskôr v reakciách aeróbneho dýchania) sa transformujú na dva NADH a dva H+ (vodíkový ión).
Nakoniec sa na výrobu ATP použijú dve fosfátové skupiny na každej z troch molekúl uhlíka, čo znamená, že v tejto fáze sa generujú štyri ATP. Odčítaním dvoch potrebných ATP v investičnej fáze je zrejmé, že celkom dva ATP sú odvodené od jednej molekuly glukózy počas glykolýzy.
Produkty glykolýzy
Úplná (čistá) reakcia glykolýzy je uvedená rôzne v rôznych zdrojoch, ale tieto rozdiely sú záležitosťou rozhodnutia autorov, či zahrnúť určité medziprodukty ako súčasť čistej reakcie. Jedno presné zobrazenie je
C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD → 2 ° C3H4O6 + 2 ATP + 2 H + + 2 NADH
Tu je Pi anorganický fosfát, odvodený od vyššie uvedenej hydrolýzy ATP.
Kam idú produkty glykolýzy?
Pyruvát potom vstupuje do mitochondrií, kde sa konvertuje na acetyl CoA. Táto molekula vstupuje do Krebsovho cyklu aeróbneho dýchania a nakoniec po reakciách reťazca transportu elektrónov, 36 až 38 ATP sa generujú z molekuly glukózy v procese bunkového dýchania, vrátane dvoch ATP z glykolýzy.