Γλυκόλυση

Η γλυκόλυση, που μεταφράζεται σε «διάσπαση των σακχάρων», είναι η διαδικασία απελευθέρωσης ενέργειας μέσα στα σάκχαρα. Στη γλυκόλυση, ένα σάκχαρο έξι άνθρακα γνωστό ως γλυκόζη χωρίζεται σε δύο μόρια ενός σακχάρου τριών άνθρακα που ονομάζεται πυροσταφυλικό. Αυτή η διαδικασία πολλαπλών σταδίων αποδίδει δύο μόρια ATP που περιέχουν ελεύθερη ενέργεια, δύο μόρια πυροσταφυλικού, δύο υψηλής ενέργειας μόρια NADH που μεταφέρουν ηλεκτρόνια και δύο μόρια νερού.

Γλυκόλυση

• Γλυκόλυση είναι η διαδικασία διάσπασης της γλυκόζης.
• Η γλυκόλυση μπορεί να πραγματοποιηθεί με ή χωρίς οξυγόνο.
• Η γλυκόλυση παράγει δύο μόριαπυρουβικού , δύο μόρια ATP , δύο μόρια NADH , και δύο μόρια νερού .
• Η γλυκόλυση λαμβάνει χώρα στο κυτταρόπλασμα .
• Υπάρχουν 10 ένζυμα που εμπλέκονται στη διάσπαση του σακχάρου. Τα 10 στάδια της γλυκόλυσης οργανώνονται με τη σειρά με την οποία συγκεκριμένα ένζυμα δρουν στο σύστημα.

Η γλυκόλυση μπορεί να συμβεί με ή χωρίς οξυγόνο. Παρουσία οξυγόνου, η γλυκόλυση είναι το πρώτο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής. Ελλείψει οξυγόνου, η γλυκόλυση επιτρέπει στα κύτταρα να παράγουν μικρές ποσότητες ATP μέσω μιας διαδικασίας ζύμωσης.

Η γλυκόλυση λαμβάνει χώρα στο κυτταρόπλασμα του κυτταροπλάσματος του κυττάρου. Ένα δίκτυο δύο μορίων ATP παράγεται μέσω της γλυκόλυσης (δύο χρησιμοποιούνται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας και τέσσερα παράγονται.) Μάθετε περισσότερα για τα 10 βήματα της γλυκόλυσης παρακάτω.

Βήμα 1

Το ένζυμο εξοκινάση φωσφορυλιώνει ή προσθέτει μια φωσφορική ομάδα στη γλυκόζη στο κυτταρόπλασμα ενός κυττάρου. Στη διαδικασία, μια φωσφορική ομάδα από το ATP μεταφέρεται σε 6-φωσφορική γλυκόζη ή G6P που παράγει γλυκόζη. Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης καταναλώνεται ένα μόριο ATP.

Βήμα 2

Το ένζυμο φωσφογλυκομουτάση ισομερίζει το G6P στο ισομερές του φρουκτόζη 6-φωσφορική ή F6P. Τα ισομερή έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο μεταξύ τους αλλά διαφορετικές ατομικές διατάξεις.

Βήμα 3

Η κινάση φωσφοφρουκτοκινάση χρησιμοποιεί ένα άλλο μόριο ATP για να μεταφέρει μια φωσφορική ομάδα στο F6P προκειμένου να σχηματίσει 1,6-διφωσφορική φρουκτόζη ή FBP. Μέχρι στιγμής έχουν χρησιμοποιηθεί δύο μόρια ATP.

Βήμα 4

Το ένζυμο αλδολάση διασπά την 1,6-διφωσφορική φρουκτόζη σε μια κετόνη και ένα μόριο αλδεΰδης. Αυτά τα σάκχαρα, η φωσφορική διυδροξυακετόνη (DHAP) και η 3-φωσφορική γλυκεραλδεΰδη (GAP), είναι ισομερή μεταξύ τους.

Βήμα 5

Το ένζυμο τριόζη-φωσφορική ισομεράση μετατρέπει γρήγορα το DHAP σε GAP (αυτά τα ισομερή μπορούν να αλληλομετατρέπονται). Το GAP είναι το υπόστρωμα που απαιτείται για το επόμενο βήμα της γλυκόλυσης.

Βήμα 6

Το ένζυμο γλυκεραλδεΰδη 3-φωσφορική αφυδρογονάση (GAPDH) εξυπηρετεί δύο λειτουργίες σε αυτή την αντίδραση. Πρώτον, αφυδρογονώνει το GAP μεταφέροντας ένα από τα μόριά του υδρογόνου (H+) στον οξειδωτικό παράγοντα νικοτιναμίδιο αδενίνη δινουκλεοτίδιο (NAD+) για να σχηματίσει NADH + H+.

Στη συνέχεια, το GAPDH προσθέτει ένα φωσφορικό άλας από το κυτταρόπλασμα στο οξειδωμένο GAP για να σχηματίσει 1,3-διφωσφογλυκερικό (BPG). Και τα δύο μόρια GAP που παράγονται στο προηγούμενο βήμα υποβάλλονται σε αυτή τη διαδικασία αφυδρογόνωσης και φωσφορυλίωσης.

Βήμα 7

Το ένζυμο φωσφογλυκεροκινάση μεταφέρει ένα φωσφορικό άλας από το BPG σε ένα μόριο ADP για να σχηματίσει ATP. Αυτό συμβαίνει σε κάθε μόριο BPG. Αυτή η αντίδραση αποδίδει δύο μόρια 3-φωσφογλυκερικού (3 PGA) και δύο μόρια ATP.

Βήμα 8

Το ένζυμο φωσφογλυκερομουτάση μετακινεί το P των δύο 3 μορίων PGA από τον τρίτο στον δεύτερο άνθρακα για να σχηματίσει δύο μόρια 2-φωσφογλυκερικού (2 PGA).

Βήμα 9

Το ένζυμο ενολάση αφαιρεί ένα μόριο νερού από το 2-φωσφογλυκερικό για να σχηματίσει φωσφοενολοπυρουβικό (PEP). Αυτό συμβαίνει για κάθε μόριο 2 PGA από το Βήμα 8.

Βήμα 10

Το ένζυμο πυροσταφυλική κινάση μεταφέρει ένα P από το PEP στο ADP για να σχηματίσει πυροσταφυλικό και ATP. Αυτό συμβαίνει για κάθε μόριο PEP. Αυτή η αντίδραση αποδίδει δύο μόρια πυροσταφυλικού και δύο μόρια ATP.