Obsah
glykolýza je univerzálny biochemický proces, ktorý premieňa živinu (šesť uhlíkový cukor) glukóza) na využiteľnú energiu (ATP alebo adenozíntrifosfát). Glykolýza sa uskutočňuje v cytoplazme všetkých živých buniek, ktorá neustále tečie prívalom špecifických glykolytických enzýmov.
Kým energetický výťažok glykolýzy je molekula pre molekulu, oveľa menšia ako výťažok získaný z aeróbneho dýchania - dva ATP na molekulu glukózy spotrebované iba pre glykolýzu oproti 36 až 38 pre všetky reakcie kombinovanej bunkovej respirácie - je to však jedna z charakterizuje najviac všadeprítomné a spoľahlivé procesy v tom zmysle, že ho používajú všetky bunky, aj keď nie všetky sa môžu na svoje energetické potreby spoľahnúť výlučne naň.
Reaktanty a produkty glykolýzy
Glykolýza je anaeróbny proces, čo znamená, že nevyžaduje kyslík. Dávajte pozor, aby ste si nezamieňali „anaeróbny“ s „vyskytujú sa iba v anaeróbnych organizmoch“. Glykolýza sa vyskytuje v cytoplazme prokaryotických aj eukaryotických buniek.
Začína sa glukózou, ktorá má vzorec C6H12O6 a molekulová hmotnosť 180.156 gramov, difunduje do bunky cez plazmatickú membránu po jej koncentračnom gradiente.
Keď k tomu dôjde, šesť glukózového uhlíka, ktorý je umiestnený mimo primárneho hexagonálneho kruhu molekuly, sa okamžite fosforyluje (t. J. Má naň naviazanú fosfátovú skupinu). Fosforylácia glukózy spôsobuje, že molekula glukóza-6-fosfát (G6P) je elektricky negatívna, a preto ju zachytáva vo vnútri bunky.
Po ďalších deviatich reakciách a investícii energie sa objavia produkty glykolýzy: dve molekuly pyruvátu (C3H8O6) plus pár vodíkových iónov a dve molekuly NADH, „elektrónový nosič“, ktorý je rozhodujúci pri „downstream“ reakciách aeróbneho dýchania, ku ktorým dochádza v mitochondriách.
Glykolýza rovnica
Čistú rovnicu pre reakcie glykolýzy je možné písať takto:
C6H12O6 + 2 Pi + 2 ADP + 2 NAD+→ 2 ° C3H4O3 + 2 H+ + 2 NADH + 2 ATP
Pi predstavuje voľný fosfát a ADP znamená adenozín difosfát, nukleotid, ktorý slúži ako priamy prekurzor väčšiny ATP v tele.
Skorá glykolýza: kroky
Po vytvorení G6P v prvom kroku glykolýzy pod vedením enzýmu hexokinázové, molekula je preusporiadaná bez straty alebo zisku atómov na fruktózu-6-fosfát, ďalší derivát cukru. Potom sa molekula opäť fosforyluje, tentoraz na uhlík číslo 1. Výsledkom je fruktóza-1,6-bifosfát (FBP), dvojnásobne fosforylovaný cukor.
Aj keď tento krok vyžaduje pár ATP ako zdroj fosforylácií, ktoré sa tu vyskytujú, tieto nie sú zobrazené v celkovej rovnici glykolýzy, pretože sú eliminované dvoma zo štyroch ATP produkovaných v druhej časti glykolýzy. Čistá výroba dvoch ATP teda skutočne znamená počiatočný „nákup“ dvoch ATP, ktorý na konci procesu vytvorí celkovo štyri ATP.
Neskôr glykolýza: kroky
Šesť-uhlík, dvojnásobne fosforylovaný FBP je rozdelený na pár troch uhlíkových, jednoducho fosforylovaných molekúl, z ktorých jedna sa rýchlo preusporiada na druhú. Druhá časť glykolýzy teda začína produkciou páru molekúl glyceraldehyd-3-fosfátu (GA3P).
Dôležité je, že všetko, čo sa od tejto chvíle stane, sa vzhľadom na celkovú reakciu zdvojnásobí. Takže keď je každá molekula GA3P systematicky preusporiadaná na pyruvát, zatiaľ čo výsledkom je produkcia dvoch ATP a NAD, celková hodnota sa dvakrát zvýši. Na konci glykolýzy sú dva pyruvátové stojany pripravené na odoslanie do mitochondrií, pokiaľ je prítomný kyslík.