Ano ang glycolysis? »Ang kahulugan at kahulugan nito

Ang glycolysis ay ang buong hanay ng mga proseso na awtomatikong isinasagawa ng katawan. Tulad ng nalalaman, ang tao ay nangangailangan ng maraming lakas upang maisakatuparan ang lahat ng kanyang pang-araw-araw na gawain, para dito dapat niyang mapanatili ang isang mahusay na diyeta batay sa mga gulay, protina, prutas at higit sa lahat, ay may pagsasama ng isa sa pinakamahalagang mapagkukunan ng enerhiya, halimbawa, glucose. Ang glucose ay pumapasok sa katawan sa pamamagitan ng pagkain at sa iba't ibang mga kemikal na anyo na paglaon ay mai-convert sa iba, nangyayari ito mula sa iba't ibang mga proseso ng metabolic.

Ano ang Glycolysis

Talaan ng mga Nilalaman

Ang glycolysis ay kumakatawan sa paraan kung saan pinasimulan ng katawan ang pagkasira ng mga molekula ng glucose upang makakuha ng isang sangkap na maaaring magbigay ng enerhiya sa katawan. Ito ang metabolic pathway na responsable para sa oxidizing glucose, upang makakuha ng enerhiya para sa cell. Kinakatawan nito ang pinaka agarang paraan upang makuha ang enerhiya na ito, bilang karagdagan, ito ay isa sa mga ruta na karaniwang pinili sa loob ng metabolismo ng karbohidrat.

Kasama sa mga pagpapaandar nito ang pagbuo ng mga molekulang mataas na enerhiya na NADH at ATP bilang sanhi ng pagmula ng cellular na enerhiya sa pagbuburo at mga proseso ng paghinga ng aerobic.

Ang isa pang pagpapaandar na ginagawa ng glycolysis ay ang paglikha ng pyruvate (isang pangunahing Molekyul sa loob ng metabolismo ng cellular) na dumadaan sa pag-ikot ng cellular respiration bilang isang elemento ng aerobic respiration. Bilang karagdagan, bumubuo ito ng 3 at 6 na mga carbon intermediate, na karaniwang ginagamit sa iba't ibang mga proseso ng cellular.

Ang glycolysis ay binubuo ng 2 yugto, ang bawat isa ay binubuo ng 5 reaksyon. Ang entablado bilang 1 ay sumasama sa unang limang reaksyon, pagkatapos ang orihinal na glucose Molekyul ay nabago sa dalawang 3-phosphoglyceraldehyde Molekyul.

Ang yugtong ito sa pangkalahatan ay tinatawag na yugto ng paghahanda, iyon ay, narito kung ang glucose ay nahahati sa dalawang molekula ng 3 karbonson bawat isa; na isinasama sa dalawang posporong acid (dalawang molekula ng glyceraldehyde 3 phosphate). Posible rin na ang glycolysis ay nangyayari sa mga halaman, sa pangkalahatan ang impormasyong ito ay may kaugaliang ipaliwanag sa glycolysis pdf.

Pagtuklas ng glycolysis

Noong 1860 ang mga unang pag-aaral na nauugnay sa enzyme ng glycolysis ay natupad, na inihanda ni Louis Pasteur, na natuklasan na ang pagbuburo ay nangyayari salamat sa interbensyon ng iba't ibang mga mikroorganismo, mga taon na ang lumipas, noong 1897, natuklasan ni Eduard Buchner ang isang katas cell na maaaring maging sanhi ng pagbuburo.

Noong 1905 ibang kontribusyon sa teorya ang nagawa, tulad nina Arthur Harden at William Young na napagpasyahan na ang mga cellular na bahagi ng molekular na masa ay kinakailangan upang maganap ang pagbuburo, gayunpaman, ang mga masa na ito ay dapat na mataas at sensitibo sa init, ibig sabihin, dapat silang mga enzyme..

Inaangkin din nila na kailangan ng isang maliit na bahagi ng cytoplasmic na may mababang molekular na masa at paglaban sa init, iyon ay, mga coenzyme ng uri ng ATP, ADP at NAD +. Mayroong higit pang mga detalye na nakumpirma noong 1940 sa pamamagitan ng interbensyon nina Otto Meyerhof at Luis Leloir na sumali sa kanya makalipas ang ilang taon. Nagkaroon sila ng ilang mga paghihirap sa pagtukoy ng fermentation pathway, kabilang ang maikling haba ng buhay at mababang konsentrasyon ng mga tagapamagitan sa mga reaksyon ng glycolytic na palaging napapabilis.

Bukod dito, ang glycolysis enzyme ay ipinakita na nangyari sa cytosol ng eukaryotic at prokaryotic cells, ngunit sa mga cell ng halaman, ang mga reaksyon ng glycolytic ay natagpuan sa calvin cycle, na nangyayari sa loob ng mga chloroplast. Ang mga phylogenetically na sinaunang organismo ay kasama sa pag-iingat ng landas na ito, ito ay para sa kanila na ito ay itinuturing na isa sa pinakamatandang mga metabolic pathway. Kapag natapos ang buod na glycolysis na ito, maaari na nating pag-usapan ang tungkol sa mga siklo o yugto nito.

Siklo ng glycolysis

Tulad ng nabanggit dati, mayroong isang serye ng mga phase o cycle sa glycolysis na pinakamahalaga, ito ang yugto ng paggasta ng enerhiya at yugto ng benepisyo ng enerhiya, na maaaring ipaliwanag bilang isang glycolysis scheme o sa pamamagitan lamang ng listahan ng bawat isa sa mga reaksyon ng glycolysis. Ang mga ito naman ay pinaghiwalay sa 4 na bahagi o mga pangunahing elemento na ipapaliwanag nang detalyado sa ibaba.

Bahagi ng paggasta ng enerhiya

Ito ay isang yugto na responsable para sa pagbabago ng isang glucose molekula sa dalawang glyceraldehyde Molekyul, gayunpaman, upang mangyari ito, kailangan ng 5 mga hakbang, ito ang hexokinase, glucose-6-P isomerase, phosphofructokinase, aldolase at triose. phosphate isomerase, na kung saan ay magiging detalyado sa ibaba:

• Hexokinase: upang madagdagan ang enerhiya ng glucose, ang glycolysis ay dapat bumuo ng isang reaksyon, ito ang phosphorylation ng glucose. Ngayon, upang maganap ang pagsasaaktibo na ito, kinakailangan ng isang reaksiyong na- catalyzed ng enzyme hexokinase, iyon ay, paglipat ng isang pangkat ng pospeyt mula sa ATP, na maaaring idagdag mula sa isang pangkat ng pospeyt sa isang serye ng mga molekula katulad ng glucose, kabilang ang mannose at fructose. Kapag nangyari ang reaksyong ito, maaari itong magamit sa iba pang mga proseso, ngunit kung kinakailangan lamang.

Mayroong dalawang kalamangan sa phosphorylation ng glucose, ang una ay batay sa paggawa ng glucose na maging isang reaktibo na ahente ng metabolic, ang pangalawa ay nakamit na ang glucose 6 phosphate ay hindi maaaring tumawid sa lamad ng cell, ibang-iba sa glucose, dahil mayroon itong negatibong pagsingil na ibinigay ng pangkat ng pospeyt sa molekula, sa ganitong paraan, ginagawang mas kumplikado ang pagtawid. Pinipigilan ng lahat na ito na mawala ang masipag na substrate ng cell.

• Ang glucose-6-P isomerase: napakahalagang hakbang na ito sapagkat narito kung saan tinukoy ang molekular na geometry na makakaapekto sa mga kritikal na yugto sa glycolysis, ang una ay ang isa na nagdaragdag ng pangkat ng pospeyt sa reaksyon na produkto, ang pangalawa ay kapag ang dalawang glyceraldehyde Molekyul ay nilikha, na, sa wakas, ay magiging hudyat ng pyruvate. Ang glucose 6 phosphate ay isomerized sa fructose 6 phosphate sa reaksyong ito, at ginagawa ito sa pamamagitan ng enzyme glucose 6 phosphate isomerase.
• Ang phosphofructokinase: sa prosesong ito ng glycolysis, isinasagawa ang phosphorylation ng fructose 6 phosphate sa carbon 1, bilang karagdagan, ang paggasta ng isang ATP ay isinasagawa sa pamamagitan ng enzyme phosphofructokinase 1, na mas kilala bilang PFK1.

  Dahil sa lahat ng nasa itaas, ang pospeyt ay may mababang enerhiya ng hydrolysis at isang hindi maibabalik na proseso, sa wakas ay nakakakuha ng isang produktong tinatawag na fructose 1,6 bisphosphate. Ang hindi maibabalik na kalidad ay sapilitan sapagkat ginagawa itong isang control point ng glycolysis, iyon ang dahilan kung bakit inilalagay ito sa ito at hindi sa unang reaksyon, dahil may iba pang mga substrate bukod sa glucose na namamahala upang makapasok sa glycolysis.

Bukod dito, ang fructose ay may mga allosteric center na sensitibo sa mga konsentrasyon ng mga tagapamagitan tulad ng fatty acid at citrate. Sa reaksyong ito, ang enzyme phosphofructokinase 2 ay pinakawalan, na responsable para sa phosporylating sa carbon 2 at kinokontrol ito.

• Aldolase: ang enzyme na ito ay namamahala upang basagin ang fructose 1,6 bisphosphate sa dalawang 3-carbon molekula na tinatawag na trioses, ang mga molekulang ito ay tinatawag na dihydroxyacetone phosphate at glyceraldehyde 3 phosphate. Ang pahinga na ito ay ginawa salamat sa isang kondensasyon ng aldol na, sa pamamagitan ng paraan, ay nababaligtad.

  Ang reaksyong ito ay mayroong pangunahing katangian ng isang libreng enerhiya na nasa pagitan ng 20 at 25 Kj / mol at hindi ito nangyayari sa ilalim ng normal na mga kondisyon, kahit na mas kaunting kusa, ngunit pagdating sa mga kundisyong intracellular, maliit ang malayang enerhiya, ito ay dahil mayroong mababang konsentrasyon ng mga substrate at tiyak na ito ang nagpapabalik ng reaksyon.

• Ang Triose phosphate isomerase: sa proseso ng glycolysis na ito, mayroong isang pamantayan at positibong libreng enerhiya, bumubuo ito ng isang proseso na hindi pinapaboran, ngunit bumubuo ng isang negatibong libreng enerhiya, ginagawa nito ang pagbuo ng G3P sa pinapaboran na direksyon. Bilang karagdagan, dapat isaalang-alang na ang isa lamang na maaaring sundin ang natitirang mga hakbang ng glycolysis ay glyceraldehyde 3 phosphate, kaya ang iba pang molekula na nabuo ng dihydroxyacetone phosphate na reaksyon ay ginawang glyceraldehyde 3 phosphate.

Sa hakbang na ito, ang ATP lamang ang natupok sa una at pangatlong hakbang, bilang karagdagan, dapat itong maalala sa ika-apat na hakbang, isang molekyul ng glyceraldehyde-3-phosphate ang nabuo, ngunit sa reaksyong ito, nabuo ang isang pangalawang molekula. Sa pamamagitan nito dapat maunawaan na, mula doon, ang lahat ng mga sumusunod na reaksyon ay nagaganap dalawang beses, ito ay dahil sa 2 glyceraldehyde Molekyul na nabuo mula sa parehong yugto.

Bahagi ng benepisyo ng enerhiya

Habang ang enerhiya ng ATP ay natupok sa unang yugto, sa yugtong ito, ang glyceraldehyde ay nagiging isang molekula na may mas maraming enerhiya, kaya sa wakas ay isang huling benepisyo ang nakuha: 4 na mga molekulang ATP. Ang bawat isa sa mga reaksyon ng glycolysis ay ipinaliwanag sa seksyong ito:

• Ang glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase: sa reaksyong ito, ang glyceraldehyde -3-phosphate ay na-oxidize gamit ang NAD +, saka lamang maidaragdag ang isang ion na phosphate sa Molekyul, na isinasagawa ng enzyme glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase sa 5 mga hakbang, sa paraang ito, pinatataas ang kabuuang enerhiya ng compound.
• Phosphoglycerate kinase: sa reaksyong ito, namamahala ang enzyme phosphoglycerate kinase na ilipat ang pangkat na pospeyt ng 1,3 bisphosphoglycerate sa isang molekulang ADP, bumubuo ito ng unang molekulang ATP sa daanan ng mga benepisyo sa enerhiya. Dahil ang glucose ay binago sa dalawang glyceraldehyde Molekyul, 2 ATP ang nakuha sa yugtong ito.
• Phosphoglycerate mutase: kung ano ang nangyayari sa reaksyong ito ay ang pagbabago sa posisyon ng pospeyt C3 hanggang C2, pareho ang magkatulad at nababaligyang mga enerhiya na may mga pagkakaiba-iba ng libreng enerhiya na malapit sa zero. Dito ang 3 phosphoglycerate na nakuha mula sa nakaraang reaksyon ay ginawang 2 phosphoglycerate, gayunpaman, ang enzyme na nagpapasimula sa reaksyong ito ay phosphoglycerate mutase.
• Enolase: nagbibigay ang enzyme na ito ng pagbuo ng isang dobleng bono sa 2 phosphoglycerate, sanhi ito ng isang molekula ng tubig na nabuo ng hydrogen mula sa C2 at OH mula sa C3 na tinanggal, kung kaya nagresulta sa phosphoenolpyruvate.
• Pyruvate kinase: dito nagaganap ang dephosphorylation ng phosphoenolpyruvate, pagkatapos ay nakuha ang enzyme pyruvate at ATP, isang hindi maibalik na reaksyon na nangyayari mula sa pyruvate kinase (isang enzyme na, sa pamamagitan ng paraan, ay nakasalalay sa potassium at magnesiyo.

Mga produkto ng glycolysis

Dahil ang direksyon ng metabolic ng mga intermediate sa mga reaksyon ay nakasalalay sa mga pangangailangan ng cellular, ang bawat tagapamagitan ay maaaring isaalang-alang bilang mga produkto ng mga reaksyon, kung gayon, ang bawat produkto ay magiging (ayon sa pagkakasunod sa mga reaksyong dating ipinaliwanag) tulad ng sumusunod:

• Glucose 6 pospeyt
• Fructose 6 pospeyt
• Fructose 1,6 bisphosphate
• Dihydroxyacetone phosphate
• Glyceraldehyde 3 phosphate
• 1,3 bisphosphoglycerate
• 3 phosphoglycerate
• 2 phosphoglycerate
• Phosphoenolpyruvate
• Pyruvate

Gluconeogenesis

Ito ay isang anabolic path na kung saan ang glycogen syntesis ay nangyayari sa pamamagitan ng isang simpleng pauna, ito ay glucose 6 phosphate. Ang glycogenesis ay nangyayari sa atay at kalamnan, ngunit nangyayari sa isang mas kaunting lawak sa huli. Aktibo ito sa pamamagitan ng insulin bilang tugon sa mataas na antas ng glucose, na maaaring mangyari pagkatapos kumain ng mga pagkaing naglalaman ng carbohydrates.

Ang glukoneogenesis ay nilikha sa pamamagitan ng pagsasama ng paulit-ulit na mga yunit ng glucose, na nagmula sa anyo ng UDP-glucose sa isang splitter glycogen na dating mayroon at batay sa mga glycogenin na protina, na nabuo ng dalawang tanikala na autoglicosilan at iyon, bilang karagdagan, maaari nilang maiugnay ang kanilang mga tanikala sa isang glucose octamer.

Mga Madalas Itanong tungkol sa Glycolysis

Ano ang glycolysis?

Ito ay isang metabolic pathway na nag-oxidize ng glucose para sa enerhiya mula sa cell.

Para saan ang glycolysis?

Upang makakuha ng enerhiya sa pamamagitan ng paglikha ng mga molekula ng NADH at ATP.

Ano ang kahalagahan ng glycolysis?

Nang walang glycolysis, ang mga antas ng enerhiya ay magiging napakababa, kaya't ang kahalagahan nito ay nakasalalay sa pagkuha ng enerhiya mula sa mga cell.

Saan nagaganap ang glycolysis?

Nangyayari ito sa cytoplasm ng mga lamad ng cell ng prokaryotic cells at mitochondria ng eukaryotic cells.

Kailan nagaganap ang glycolysis?

Sa panahon ng anaerobic respiration, iyon ay, ito ay anaerobic glycolysis.