- Mis on glükolüüs?
- Glükolüüsi faasid
- Glükolüüsi funktsioonid
- Glükolüüsi tähtsus
- Glükolüüs ja glükoneogenees
Selgitame, mis on glükolüüs, selle faasid, funktsioonid ja tähtsus ainevahetuses. Samuti, mis on glükoneogenees.
Mis on glükolüüs?
Glükolüüs või glükolüüs on metaboolne rada, mis toimib esimese etapina katabolism süsivesikud sisse elusolendid. See seisneb põhimõtteliselt rebenemises molekulid glükoos läbi glükoosimolekuli oksüdatsiooni, saades seega koguseid keemiline energia rakkude poolt kasutatav.
Glükolüüs ei ole lihtne protsess, vaid koosneb kümnest seeriast keemilised reaktsioonid järjestikused ensüümid, mis muudavad ühe glükoosi molekuli (C6H12O6) kaheks püruvaadiks (C3H4O3), mis on kasulikud muude metaboolsete protsesside jaoks, mis jätkavad Energia organismile.
See protsesside jada võib toimuda hapniku juuresolekul või puudumisel ja toimub tsütosoolis rakud, rakuhingamise esialgse osana. Taimede puhul on see osa Calvini tsükkel.
Glükolüüsi reaktsioonikiirus on nii kõrge, et seda on alati olnud raske uurida. Selle avastas ametlikult 1940. aastal Otto Meyerhoff ja samad aastad hiljem Luis Leloir, ehkki kõik see tänu varasemale tööle XIX sajandi lõpust.
See metaboolne marsruut on tavaliselt nime saanud selle avastamisele suurima panuse andjate perekonnanimede järgi: marsruut Embden-Meyerhoff-Parnas. Teisest küljest pärineb sõna "glükolüüs" kreeka keelest glükoosid, "Suhkur" ja lüüsimine, "ära katkemine".
Glükolüüsi faasid
Glükolüüsi uuritakse kahes erinevas faasis, mis on:
- Esimene etapp: energiakulu. Selles esimeses etapis muundatakse glükoosimolekul kaheks glütseraldehüüdiks, madala energiasaagiga molekuliks. Selleks kulub kaks ühikut biokeemilist energiat (ATP, adenosiintrifosfaat). Järgmises etapis aga kahekordistub sellest alginvesteeringust saadav energia.
Seega saadakse ATP-st fosforhapped, mis aitavad kaasa fosfaatrühmadele glükoosile, moodustades uue ja ebastabiilse suhkru. See suhkur jaguneb peagi, mille tulemuseks on kaks sarnast molekuli, fosfaaditud ja kolme süsinikuga.
Vaatamata samale struktuurile on üks neist erinev, seetõttu töödeldakse seda täiendavalt ensüümid muuta see teisega identseks, saades seega kaks identset ühendit. Kõik see toimub viieastmelise reaktsiooniahelana. - Teine faas: energia saamine. Esimeses faasis olev glütseraldehüüd muudetakse teises faasis suure energiatarbega biokeemiliseks ühendiks. Selleks ühendatakse see pärast kahe kaotamist uute fosfaatrühmadega prootonid Y elektronid.
Seega allutatakse nende vahesuhkrute muutumisprotsessile, mis vabastab järk-järgult nende fosfaadid, saades nii neli ATP molekuli (eelmises etapis investeeritud kaks korda rohkem) ja kaks püruvaadi molekuli, mis jätkavad oma tsüklit. ise, glükolüüs on lõppenud . See reaktsioonide teine faas koosneb veel viiest etapist.
Glükolüüsi funktsioonid
Glükolüüs saab lihtsate ja keerukate mehhanismide jaoks vajaliku energia.
Glükolüüsi põhifunktsioonid on lihtsad: erinevate rakuprotsesside jaoks vajaliku biokeemilise energia saamine. Tänu glükoosi lagundamisel saadud ATP-le saavad paljud eluvormid energiat ellujäämiseks või palju keerulisemate keemiliste protsesside käivitamiseks.
Sel põhjusel toimib glükolüüs tavaliselt teiste peamiste mehhanismide, näiteks Calvini tsükli või Krebsi tsükli biokeemilise vallandaja või detonaatorina. Nii palju eukarüootid Mida prokarüootid on glükolüüsi praktikud.
Glükolüüsi tähtsus
Glükolüüs on selles valdkonnas väga oluline protsess biokeemia. Ühest küljest on sellel suur evolutsiooniline tähtsus, kuna see on alusreaktsioon üha keerulisemaks muutuvale elule ja rakulise elu toetamisele. Teisest küljest näitab nende uuring üksikasju erinevate olemasolevate metaboolsete radade ja meie rakkude elu muude aspektide kohta.
Näiteks hiljutised uuringud Hispaania ülikoolides ja Salamanca ülikooli haiglas avastasid seoseid aju neuronite ellujäämise ja suurenenud glükolüüsi vahel. neuronid neid võib leida vaoshoitud. See võib olla võtmetähtsusega selliste haiguste nagu Parkinsoni või Alzheimeri tõve mõistmisel.
Glükolüüs ja glükoneogenees
Kui glükolüüs on metaboolne rada, mis lagundab glükoosimolekuli energia saamiseks, siis glükoneogenees on metaboolne rada, mis kulgeb vastupidiselt: glükoosimolekuli konstrueerimine mittesüsivesikutest lähteainetest, see tähendab, et see pole üldse seotud suhkrutega.
See protsess on peaaegu eksklusiivne maksa (90%) ja neerude (10%) puhul ning kasutab süsinikuallikana selliseid ressursse nagu aminohapped, laktaat, püruvaat, glütserool ja mis tahes karboksüülhape. Glükoosi puudumisel, näiteks paastumisel, võimaldavad need organismil olla stabiilsed ja toimida mõistliku aja jooksul, samal ajal kui glükogeenivarud maksas püsivad.