Glukolyse: Hvad er det, og hvad er dets 10 faser?
Glykolyse er en kemisk proces der tillader respiration og cellulær metabolisme, specifikt ved hjælp af nedbrydning af glucose.
I denne artikel vil vi se mere detaljeret, hvad glycolyse er og hvad det er for, såvel som dets 10 faser af handling.
- Relateret artikel: "Hvordan virker sukker og fedt i vores hjerne?"
Hvad er glycolyse?
Udtrykket "glycolyse" består af den græske "glycos", som betyder "sukker" og "lysis", som betyder "brud". I denne forstand er glycolyse den proces, hvormed sammensætningen af glucose er modificeret til at udtrække tilstrækkelig energi til at gavne cellerne. Faktisk virker det ikke kun som en energikilde, men også indvirkning på cellulær aktivitet på forskellige måder , uden nødvendigvis at generere yderligere energi.
For eksempel producerer det et højt udbytte af molekyler, som tillader metabolisme og cellulær respiration både aerob og anaerob. Generelt er aerob en type stofskifte, der består i at udvinde energi fra organiske molekyler fra oxidation af kulstof ved ilt. I den anaerobe er elementet, der anvendes til opnåelse af oxidation, ikke oxygen, men sulfat eller nitrat.
Til gengæld glukose er et organisk molekyle bestående af en 6-ring membran som findes i blodet, og som generelt er resultatet af omdannelsen af kulhydrater til sukkerarter. For at komme ind i cellerne går glukose gennem proteinerne, der er ansvarlige for transporten af den fra ydersiden af cellen til cytosolen (intracellulær væske, det vil sige væsken findes i midten af cellerne).
Gennem glycolyse omdannes glucose til en syre kaldet "pylurinsyre" eller "pyruvat", som har en meget vigtig rolle i biokemisk aktivitet. Denne proces forekommer i cytoplasmaet (den del af cellen der ligger mellem kernen og membranen). Men for glucose at blive pyruvat, skal der opstå en meget kompleks kemisk mekanisme, der består af forskellige faser.
- Måske er du interesseret: "Typer af store celler i menneskekroppen"
Dens 10 faser
Glykolyse er en proces, der er blevet undersøgt siden det andet årti af det nittende århundrede, hvor kemikere Louis Pasteur, Eduard Buchner, Arthur Harden og William Young begyndte at detaljere gærningsmekanismen. Disse undersøgelser fik lov til at kende udviklingen og forskellige former for reaktion i sammensætningen af molekylerne.
Det er en af de ældste cellulære mekanismer, og er ligeledes Den hurtigste måde at opnå energi på og metabolisere kulhydrater . Til dette er det nødvendigt at 10 forskellige kemiske reaktioner opstår, opdelt i to store faser. Den første består af at bruge energi ved at omdanne glucosemolekylet til to forskellige molekyler; mens anden fase er at opnå energi ved at transformere de to molekyler, der genereres i det foregående trin.
Når det er sagt, vil vi nu se de 10 faser af glykolyse.
1. Hexokinase
Det første trin i glykolyse er at omdanne D-glucosemolekylet til et glucose-6-phosphatmolekyle (glucose-phosphoryleret molekyle på carbon 6). For at generere denne reaktion er det nødvendigt at deltage i et enzym kendt som Hexoquinasa og har funktionen af at aktivere glucose så det kan bruges i senere processer .
2. Fosfoglucoseisomerase (Glucose-6P isomerase)
Den anden reaktion af glycolyse er omdannelsen af glucose-6-phosphat til fructose-6-phosphat. Til dette skal virke et enzym kaldet phosphoglucose isomerase . Dette er fasen med at definere den molekylære sammensætning, der vil konsolidere glycolyse i de to faser, der følger.
3. Fosfructructinase
I denne fase omdannes fructose-6-phosphat til fructose 1,6-bisphosphat, gennem virkningen af phosphofructokinase og magnesium . Det er en irreversibel fase, hvilket betyder at glykolyse begynder at stabilisere sig.
- Relateret artikel: "10 sunde fødevarer rig på magnesium"
4. Aldolasa
Nu er fructosen 1,6-bisphosphat opdelt i to sukkerarter af isomer, det vil sige to molekyler med samme formel, men hvis atomer er arrangeret på forskellige måder, som også har forskellige egenskaber. De to sukkerarter er dihydroxyacetonphosphat (DHAP) og glyceraldehyd-3-phosphat (GAP), og divisionen forekommer på grund af aktiviteten af enzymet aldolase .
5. Trifosfat isomerase
Fase nr. 5 består i at reservere glyceraldehydphosphat til næste trin af glycolyse.Til dette er det nødvendigt, at et enzym kaldet triphosphatisomerase virker inden for de to sukkerarter opnået i det foregående trin (dihydroxyacetonphosphat og glyceraldehyd-3-phosphat). Det er her, hvor den første af de store stadier, vi beskrev i begyndelsen af denne nummerering, slutter, hvis funktion er at generere energiforbruget .
6. Glyceraldehyd-3-phosphat dehydrogenase
I denne fase starter energigenerationen (i løbet af de foregående 5 blev den kun brugt). Vi fortsætter med de to sukkerarter, der er genereret tidligere, og dens aktivitet er som følger: producerer 1,3-bisphosphoglycerat ved tilsætning af et uorganisk phosphat til glyceraldehyd-3-phosphat.
For at tilføje dette phosphat skal det andet molekyle (glyceraldehyd-3-phosphat dehydrogenase) dehydrogeneres. Dette betyder at begynder at øge forbindelsenes energi.
7. Phosphoglyceratkinase
I denne fase er der en anden overførsel af et phosphat for at kunne danne adenosintrifosfat og 3-phosphoglycerat. Det er 1,3-bisphosphoglyceratmolekylet, der modtager en phosphatgruppe fra phosphoglyceratkinasen.
8. Fosfoglyceratmutase
Fra ovenstående reaktion blev 3-phosphoglycerat opnået. Nu er det nødvendigt at generere 2-phosphoglycerat, ved hjælp af virkningen af et enzym kaldet phosphoglyceratmutase . Sidstnævnte flytter positionen af det tredje carbonphosphat (C3) til det andet carbon (C2), og således opnås det forventede molekyle.
9. Enolase
Et enzym kaldet enolase er ansvarlig for at fjerne vandmolekylet af 2-phosphoglycerat. På denne måde opnås forløberen for pyruvsyre og vi nærmer os slutningen af glycolyseprocessen. Denne precursor er phosphoenolpyruvat.
10. Pyruvat kinase
Endelig sker en fosforoverførsel af phosphoenolpyruvat til adenosindiphosphat. Denne reaktion sker ved virkningen af enzympyruvatkinasen, og tillader glukosen at afslutte transformation til pyrodruesyre.
Bibliografiske referencer:
- Glycolysis-10 trin forklarede trin ved trin med diagram (2018). MicrobiologyInfo.com. Hentet den 26. september 2018. Tilgængelig på // microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/.
