Glukoosi: mitä se on ja mitkä ovat sen 10 vaihetta?
Glykolyysi on kemiallinen prosessi joka mahdollistaa hengityksen ja solujen aineenvaihdunnan, erityisesti glukoosin hajoamisen avulla.
Tässä artikkelissa näemme tarkemmin, mitä glykolyysi on ja mihin se on, samoin kuin sen 10 vaihetta.
- Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Miten sokeri ja rasva toimivat aivoissamme?"
Mikä on glykolyysi?
Termi "glykolyysi" koostuu kreikkalaisista "glykoskoista", joka tarkoittaa "sokeria" ja "hajotusta", joka tarkoittaa "repeämistä". Tässä mielessä glykolyysi on prosessi, jolla glukoosin koostumusta modifioidaan riittävän energian saamiseksi solujen hyödyksi. Itse asiassa se ei ainoastaan toimi energialähteenä vaan myös vaikuttaa solun aktiivisuuteen eri tavoin , välttämättä lisää ylimääräistä energiaa.
Se tuottaa esimerkiksi korkean molekyylin tuoton, joka mahdollistaa aineenvaihdunnan ja soluhengityksen sekä aerobisen että anaerobisen. Yleisesti ottaen aerobinen on aineenvaihduntatuotantotyyppi, joka koostuu energian erottamisesta orgaanisista molekyyleistä hiilen hapettamasta hapella. Anaerobisessa hapettumisen aikaansaamiseksi käytetty elementti ei ole happi vaan sulfaatti tai nitraatti.
Toisaalta, glukoosi on orgaaninen molekyyli, joka koostuu 6-rengaskalvosta joka on löydetty verestä ja joka on yleensä seurausta hiilihydraattien muuttamisesta sokereiksi. Jotta solut päätyisivät, glukoosi kulkee proteiinien läpi, jotka ovat vastuussa sen kuljettamisesta solun ulkopuolelle sytosoliin (solunsisäinen neste, eli solujen keskellä oleva neste).
Glykolyysin kautta glukoosi muunnetaan hapoksi, jota kutsutaan "pylurihapoksi" tai "pyruvaatiksi", jolla on erittäin tärkeä rooli biokemiallisessa aktiivisuudessa. Tämä prosessi esiintyy sytoplasmassa (solun osa, joka sijaitsee ytimen ja kalvon välissä). Mutta jos glukoosi tulee pyruvaatti, on tehtävä hyvin monimutkainen kemiallinen mekanismi, joka koostuu eri vaiheista.
- Ehkä olet kiinnostunut: "Ihmiskehon suurten solujen tyypit"
Sen 10 vaihetta
Glykolyysi on prosessi, jota on tutkittu 1800-luvun toisen vuosikymmenen jälkeen, kun kemistit Louis Pasteur, Eduard Buchner, Arthur Harden ja William Young alkoivat kertoa fermentaatiomekanismista. Nämä tutkimukset saivat tietää kehityksen ja erilaisten reaktioiden muodot molekyylien koostumuksessa.
Se on yksi vanhimmista solumekanismeista, ja se on samoin nopein tapa saada energiaa ja metaboloitua hiilihydraatteja . Tällöin on välttämätöntä, että tapahtuu 10 eri kemiallista reaktiota, jotka jaetaan kahteen suureen vaiheeseen. Ensimmäinen niistä koostuu kulutusenergiasta muuttamalla glukoosimolekyyli kahdeksi eri molekyyliksi; kun taas toinen vaihe on saada energiaa transformoimalla edellisessä vaiheessa syntyneet kaksi molekyyliä.
Sanottuani, näemme nyt glykolyysin 10 vaihetta.
1. Heksokinaasi
Glykolyysin ensimmäinen vaihe on D-glukoosimolekyylin muuntaminen glukoosi-6-fosfaattimolekyyliksi (glukoosi-fosforyloitu molekyyli hiilellä 6). Reaktion tuottamiseksi on välttämätöntä osallistua entsyymiin, joka tunnetaan nimellä Hexoquinasa ja jolla on funktio glukoosin aktivoimiseksi jotta sitä voidaan käyttää myöhemmissä prosesseissa .
2. Fosfoglukoosi-isomeraasi (glukoosi-6P-isomeraasi)
Toinen glykolyysin reaktio on glukoosi-6-fosfaatin muuntaminen fruktoosi-6-fosfaatiksi. Tätä varten täytyy toimia entsyymillä, jota kutsutaan fosfoglukoosi-isomeraasiksi . Tämä on vaihe, jossa määritetään molekyylikoostumus, joka vahvistaa glykolyysiä seuraavissa kahdessa vaiheessa.
3. Fosfofuktokinaasi
Tässä vaiheessa fruktoosi-6-fosfaatti muunnetaan fruktoosi-1,6-bisfosfaatiksi, fosfofruktokinaasin ja magnesiumin vaikutuksesta . Se on peruuttamaton vaihe, mikä tarkoittaa, että glykolyysi alkaa stabiloitua.
- Aiheeseen liittyvä artikkeli: "10 terveellistä ruokaa, jotka sisältävät runsaasti magnesiumia"
4. Aldolasa
Fruktoosi-1,6-bisfosfaatti on nyt jaettu kahteen isomeerityyppiseen sokereihin, toisin sanoen kahteen molekyyliin, joilla on sama kaava, mutta joiden atomit on järjestetty eri tavoin ja joilla on myös erilaiset ominaisuudet. Nämä kaksi sokeria ovat dihydroksiasetonifosfaatti (DHAP) ja glyseraldehydi-3-fosfaatti (GAP), ja jakautuminen esiintyy entsyymi-aldolaasin vaikutuksesta .
5. Trifosfaatti-isomeraasi
Vaihe numero 5 koostuu glyseraldehydifosfaatin varaamisesta glykolyysin seuraavaan vaiheeseen.Tätä varten on välttämätöntä, että trifosfaatti-isomeraasi-entsyymi toimii edellisen vaiheen (dihydroksiasetonifosfaatin ja glyseraldehydi-3-fosfaatin) kahden sokerin sisällä. Tässä ensimmäiset suuret vaiheet, jotka kuvasimme tämän numeroinnin alussa, jonka tehtävänä on tuottaa energiankulutusta .
6. Glyseraldehydi-3-fosfaattidehydrogenaasi
Tässä vaiheessa energiantuotanto alkaa (viimeksi kuluneiden viiden aikana vietiin vain). Jatkamme aikaisemmin tuotettujen kahden sokerin kanssa ja sen toiminta on seuraava: tuottaa 1,3-bisfosfoglyseraattia , lisäämällä epäorgaaninen fosfaatti glyseraldehydi-3-fosfaattiin.
Tämän fosfaatin lisäämiseksi toinen molekyyli (glyseraldehydi-3-fosfaattidehydrogenaasi) täytyy dehydrogenoida. Tämä tarkoittaa, että alkaa lisätä yhdisteen energiaa.
7. Fosfoglyserisaattikinaasi
Tässä vaiheessa on toinen fosfaatin siirtyminen, jotta voidaan muodostaa adenosiinitrifosfaattia ja 3-fosfoglyseraattia. Se on 1,3-bisfosfoglysaattimolekyyli, joka vastaanottaa fosforyyliryhmän fosfoglyserisaattikinaasista.
8. Fosfoglyseraattimutaasi
Edellä olevasta reaktiosta saatiin 3-fosfoglyseraattia. Nyt on välttämätöntä tuottaa 2-fosfoglyseroita, fosfoglyseraattimutaasin avulla . Jälkimmäinen siirtää kolmannen hiilifosfaatin (C3) sijainnin toiselle hiilelle (C2) ja näin saadaan odotettu molekyyli.
9. Enolaasi
Enolaasi nimeltään entsyymi on vastuussa 2-fosfoglyseroivan vesimolekyylin poistamisesta. Tällä tavoin saadaan pyruvovihapon esiaste ja olemme lähellä loppua glykolyysi prosessi. Tämä esiaste on fosfoenolipyruvaatti.
10. Pyruvaattikinaasi
Lopuksi tapahtuu phosphoenolpyruvaatin fosfori-siirto adenosiinidifosfaatille. Tämä reaktio tapahtuu entsyymin pyruvaattikinaasin vaikutuksesta ja sallii glukoosin loppumisen transformoimiseksi pyruvavihapoksi.
Kirjallisuusviitteet:
- Glykolyysi-10 vaiheet selittävät vaiheita kaavion vaiheilla (2018). MicrobiologyInfo.com. Haettu 26. syyskuuta 2018. Saatavilla osoitteessa //microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/.
