I den här artikeln kommer vi att titta närmare på aerob glykolys, dess processer och analysera stadierna och stegen. Låt oss bekanta oss med den anaeroba oxidationen av glukos, lära oss om de evolutionära modifieringarna av denna process och fastställa dess biologiska betydelse.
Vad är glykolys
Glykolys är en av de tre formerna av glukosoxidation, där själva oxidationsprocessen åtföljs av frigöring av energi, som lagras i NADH och ATP. I processen för glykolys erhålls två molekyler pyrodruvsyra från en glukosmolekyl.
Glykolys är en process som sker under påverkan av olika biologiska katalysatorer - enzymer. Det huvudsakliga oxidationsmedlet är syre - O2, men glykolysprocesserna kan fortsätta i dess frånvaro. Denna typ av glykolys kallas anaerob glykolys.
Glykolysprocessen i frånvaro av syre
Anaerob glykolys är en stegvis process av glukosoxidation där glukos inte oxideras helt. En molekyl pyrodruvsyra bildas. Och med energisynvinkel, glykolys utan deltagande av syre (anaerob) är mindre fördelaktigt. Men när syre kommer in i cellen kan den anaeroba oxidationsprocessen förvandlas till en aerob och fortsätta i full form.
Mekanismer för glykolys
Glykolysprocessen är sönderdelningen av sexkolsglukos till trekolspyruvat i form av två molekyler. Själva processen är uppdelad i 5 steg av förberedelse och 5 steg där energi lagras i ATP.
Glykolysprocessen med 2 steg och 10 steg är som följer:
- 1 steg, steg 1 - fosforylering av glukos. Vid det sjätte kolet i glukos aktiveras själva sackariden via fosforylering.
- Steg 2 - isomerisering av glukos-6-fosfat. I detta skede omvandlar fosfoglukoseimeras katalytiskt glukos till fruktos-6-fosfat.
- Steg 3 - Fruktos-6-fosfat och dess fosforylering. Detta steg består i bildningen av fruktos-1,6-difosfat (aldolas) genom inverkan av fosfofruktokinas-1, som åtföljer fosforylgruppen från adenosintrifosforsyra till fruktosmolekylen.
- Steg 4 är processen för klyvning av aldolas för att bilda två molekyler av triosfosfat, nämligen eldos och ketos.
- Steg 5 - triosfosfater och deras isomerisering. I detta skede skickas glyceraldehyd-3-fosfat till de efterföljande stadierna av glukosnedbrytning, och dihydroxiacetonfosfat omvandlas till formen av glyceraldehyd-3-fosfat under inverkan av enzymet.
- 2 steg, steg 6 (1) - Glyceraldehyd-3-fosfat och dess oxidation - steget där denna molekyl oxideras och fosforyleras tilldifosfoglycerat-1, 3.
- Steg 7 (2) - syftar till att överföra fosfatgruppen till ADP från 1,3-difosfoglycerat. Slutprodukterna av detta steg är bildningen av 3-fosfoglycerat och ATP.
- Steg 8 (3) - övergång från 3-fosfoglycerat till 2-fosfoglycerat. Denna process sker under påverkan av enzymet fosfoglyceratmutas. En förutsättning för flödet av en kemisk reaktion är närvaron av magnesium (Mg).
- Steg 9 (4) - 2 fosfoglycerta uttorkade.
- Steg 10 (5) - fosfater som erhållits som ett resultat av de tidigare stegen överförs till ADP och PEP. Energi från fosfoenulpyrovat överförs till ADP. Reaktionen kräver närvaro av kalium (K) och magnesium (Mg) joner.
Modifierade former av glykolys
Glykolysprocessen kan åtföljas av ytterligare produktion av 1, 3 och 2, 3-bifosfoglycerater. 2,3-fosfoglycerat, under inverkan av biologiska katalysatorer, kan återgå till glykolys och övergå i form av 3-fosfoglycerat. Rollen för dessa enzymer är skiftande, till exempel, 2,3-bifosfoglycerat, som finns i hemoglobin, får syre att passera in i vävnader, vilket främjar dissociation och sänker affiniteten för O2 och erytrocyter.
Många bakterier förändrar formerna av glykolys i olika stadier, minskar deras totala antal eller modifierar dem under påverkan av olika enzymer. En liten del av anaerober har andra metoder för nedbrytning av kolhydrater. Många termofiler har bara 2 glykolysenzymer alls, dessa är enolas och pyruvatkinas.
Glykogen och stärkelse, disackarider ochandra typer av monosackarider
Aerob glykolys är en process som är inneboende i andra typer av kolhydrater, och specifikt är den inneboende i stärkelse, glykogen, de flesta disackarider (manos, galaktos, fruktos, sackaros och andra). Funktionerna för alla typer av kolhydrater är i allmänhet inriktade på att erhålla energi, men kan skilja sig åt i specifikationerna för deras syfte, användning etc. Till exempel lämpar sig glykogen för glykogenes, som i själva verket är en fosfolytisk mekanism som syftar till att erhålla energi från nedbrytning av glykogen. Glykogen i sig kan lagras i kroppen som en reservkälla för energi. Så, till exempel, glukos som erhålls under en måltid, men som inte absorberas av hjärnan, ackumuleras i levern och kommer att användas när det finns en brist på glukos i kroppen för att skydda individen från allvarliga störningar i homeostas.
Betydningen av glykolys
Glykolys är en unik, men inte den enda typen av glukosoxidation i kroppen, cellen av både prokaryoter och eukaryoter. Glykolysenzymer är vattenlösliga. Glykolysreaktionen i vissa vävnader och celler kan bara ske på detta sätt, till exempel i hjärnan och leverns nefronceller. Andra sätt att oxidera glukos i dessa organ används inte. Men glykolysens funktioner är inte desamma överallt. Till exempel, fettvävnad och levern i matsmältningsprocessen extraherar de nödvändiga substraten från glukos för syntes av fetter. Många växter använder glykolys som ett sätt att utvinna huvuddelen av sin energi.
