Glykolyysivaiheen

Glykolyysivaiheen sisältää ihmisissä ja melkein kaikissa monisoluisissa organismeissa biokatalyyttisesti kontrolloidun hajoamisen yksinkertaisilla sokereilla, kuten D-glukoosilla.

Hajoamisprosessi ja glukoosin muuttuminen pyruvaatiksi tapahtuu kymmenessä peräkkäisessä vaiheessa ja voi tapahtua yhtä hyvin aerobisissa ja anaerobisissa olosuhteissa.

Glykolyysiä käytetään energian tuottamiseen, ja pyruvaatti tarjoaa ensimmäisen alustavan vaiheen tiettyjen aineiden biokemialliselle synteesille. Laadukkaampien hiilihydraattien (useiden sokerien) hajoaminen menee myös glykolyysiin sen jälkeen, kun se on jaoteltu yksinkertaisiksi sokereiksi.

Mikä on glycolysis?

Glykolyysi on keskeinen aineenvaihduntaprosessi yksinkertaisen sokerin D-glukoosin hajoamiseksi, ja se tapahtuu sytosolin soluissa, soluplasman nestemäisessä osassa.

Glykolyysi on keskeinen aineenvaihduntaprosessi yksinkertaisen sokerin D-glukoosin hajoamiseksi, ja se tapahtuu sytosolin soluissa, soluplasman nestemäisessä osassa. Hajoamisprosessi tapahtuu 10 peräkkäisessä entsymaattisesti kontrolloidussa yksittäisessä vaiheessa. Glykolyysi- kokonaistasapainon lopputuotteet glukoosimolekyyliä kohti ovat 2 pyruvaattimolekyyliä, 2 ATP-nukleotidia ja 2 NADH-nukleotidia.

10 erillistä vaihetta voidaan jakaa kahteen vaiheeseen, valmistusvaiheeseen vaiheesta 1 vaiheeseen 5 ja amortisaatiovaiheeseen vaiheesta 6-10. Valmistusvaihe on energian suhteen negatiivinen aineenvaihdunnalle, joten 2 ATP: n muodossa oleva energia on syötettävä. Vain amortisaatiovaihe on energisesti positiivinen, joten tasapainossa on energian lisäys 2 ATP-nukleotidin ja 2 NADH-nukleotidin muodossa.

Kahdessa ensimmäisessä glykolyysivaiheessa glukoosiin siirretään 2 fosfaattiryhmää, jotka tulevat 2 ATP-nukleotidistä (adenosiinitrifosfaatti) ja jotka muuttuvat siten ADP-nukleotideiksi (adenosiinidifosfaatti).

Vaikka glykolyysi pyruvaatin muodostumiseen saakka on riippumaton siitä, vallitsevatko myrkylliset (aerobiset) vai anoksiset (anaerobiset) olosuhteet, pyruvaatin jatkoaineenvaihdunta riippuu siitä, onko happea saatavilla vai ei. Kuitenkin tiukasti ottaen, jatkuvat hajoamis- ja konversioprosessit eivät enää kuulu glykolyysiin.

Toiminto ja tehtävä

Glykolyysi on yksi tärkeimmistä ja yleisimmistä solun sisäisistä metabolisista prosesseista. Glykolyysin tehtävä ja tehtävä koostuu yksinkertaisen sokerin D-glukoosin energeettisestä ja aineellisesta aineenvaihdunnasta.

ATP, joka saadaan osana energiametaboliaa lisäämällä energiaa ja siirtämällä fosfaattiryhmä ADP-nukleotidiin, toimii energian kantajana ja energian toimittajana. ATP: n kautta kulkevalla reitillä on se etu, että energia varastoituu hetkeksi eikä sitä menetetä lämmön haihtumisen vuoksi. Lisäksi ATP voidaan tuoda sinne, missä energiaa tarvitaan lyhyillä matkoilla.

Energeettisesti positiivinen glykolyysi tarjoaa myös solulle pyruvaatin. Se voidaan joko viedä sitruunahapposykliin ja sitä seuraavaan hengitysketjuun "kuluttamalla" happea hapeissa olosuhteissa solujen mitokondrioissa energian lisäämiseksi edelleen, tai sitä voidaan käyttää lähtöaineena tarvittavien aineiden synteesiin.

Sitruunahapposyklin tärkeimmät hajoamistuotteet ovat CO2 (hiilidioksidi) ja H2O (vesi). Hapetusprosessin aikana vapautuvaa energiaa käytetään hengitysketjussa fosforyloimaan ADP ATP: ksi ja varastoidaan sen vuoksi lyhyen aikaa.

Glukoosin täydellinen hajoaminen vedeksi ja hiilidioksidiksi lisäämällä happea on energisesti tuottavampi, mutta sen haittana on, että se voi tapahtua vain hapeissa olosuhteissa, ts. Olosuhteissa, joissa molekyylin happea on saatavana riittävästi. Kun luustolihasten suorituskykyä tarvitaan, lihassolujen hapen toimitus on liian hidasta, joten niiden on otettava tarvittava energia glykolyysiä.

Toinen glykolyysi-etu on sen korkea prosessinopeus, joka on moninkertainen muuntumisnopeuteen sitruunahapposyklin sisällä.

Sairaudet ja vaivat

Glykolyysi on yksi evoluutio-olosuhteissa elävien organismien vanhimmista ja vakaimmista metaboliaprosesseista. Glykolyysi muodostui todennäköisesti yhdeksi aineenvaihdunnan prosesseista 3,5 miljardia vuotta sitten, kauan ennen monisoluisten organismien kehittymistä, koska kaikki organismit kykenevät glykolyysiin ja käyttävät sitä energian tuottamiseen.

Vain muutamia häiriöitä tai sairauksia tunnetaan, jotka liittyvät nimenomaisesti glykolyysihäiriöön. Glyolyysiprosessin häiriöt johtavat pääasiassa vakaviin vaikutuksiin punasoluihin (punasoluihin).

Koska ne eivät sisällä mitokondrioita, ne luottavat energiansaantiin glykolyysin kautta. Jos energian saanti on häiriintynyt, tapahtuu hemolyysi, ts. Punasolujen kalvot liukenevat ja hemoglobiini kulkee suoraan seerumiin. Entsyymipyruvaattikinaasissa on yleensä puutos, joten glykolyysiprosessi keskeytyy.

Toinen syy, joka johtaa samanlaisiin oireisiin, löytyy itse punasoluista, jos heillä ei ole tarvittavaa entsyymiä KKR (pyruvaattikinaasin isoentsyymi).

Taruin tauti (Taruin tauti) on yksi harvoista sairauksista, jotka häiritsevät suoraan glykolyysiä. Se on glykogeenin varastointitauti. Veren seerumin ylimääräinen glukoosi muuttaa väliaikaisesti polymeeriseksi sokeriksi (glykogeeniksi), joka muuttuu myöhemmin tarvittaessa takaisin glukoosiksi metaboloimiseksi glykolyysiin.

Tarui-taudin tapauksessa perinnöllinen geneettinen vika johtaa fosfofruktokinaasin puutteeseen, entsyymiin, joka aiheuttaa glukoosin fosforyloitumisen ja muuntamisen fruktoosi-1,6-bifosfaatiksi (glykolyysiin 3. vaihe). Entsyymipuutos aiheuttaa glykolyysi keskeytymisen siten, että luuston lihaksille ei toimiteta energiaa kunnolla.Kehittyy kivuliaita lihaskouristuksia ja hemolyyttistä anemiaa, punasolujen kalvon hajoamista.