Biyokimya neyi inceler? Glikoliz, oksijen kullanılmadan hayvan ve insan dokularında meydana gelen ciddi bir enzimatik glikoz parçalanma sürecidir. Biyokimyacılar tarafından laktik asit ve ATP molekülleri elde etmenin bir yolu olarak kabul edilen kişidir.
Tanım
Aerobik glikoliz nedir? Biyokimya, bu süreci, canlı organizmaların enerji sağlayan tek süreç özelliği olarak görür.
Hayvan ve insan organizmasının, oksijenin yetersiz olduğu koşullarda belirli bir süre boyunca belirli fizyolojik işlevleri yerine getirebilmesi böyle bir süreç yardımıyla gerçekleşir.
Glikozun parçalanması işlemi oksijenin katılımıyla gerçekleşirse aerobik glikoliz meydana gelir.
Biyokimyası nedir? Glikoliz, glikozun su ve karbondioksite oksitlenmesi sürecindeki ilk adım olarak kabul edilir.
Tarih Sayfaları
Glikoliz terimi, on dokuzuncu yüzyılın sonlarında Lépin tarafından dolaşım sisteminden atılan kan şekerini düşürme işlemi için kullanıldı. Bazı mikroorganizmaların glikolize benzer fermantasyon süreçleri vardır. bunun içintransformasyon, çoğu homojen, yüksek oranda saflaştırılmış veya kristal formda izole edilmiş on bir enzim kullanır, özellikleri iyi incelenmiştir. Bu işlem hücrenin hyaloplazmasında gerçekleşir.
Süreç özellikleri
Glikoliz nasıl ilerler? Biyokimya, bu sürecin çok aşamalı bir reaksiyon olarak kabul edildiği bir bilimdir.
Glikolizin ilk enzimatik reaksiyonu olan fosforilasyon, ATP molekülleri tarafından ortofosfatın glikoza transferi ile ilişkilidir. Heksokinaz enzimi bu süreçte katalizör görevi görür.
Bu süreçte glikoz-6-fosfat üretimi, sistemin önemli miktarda enerjisinin salınması ile açıklanır, yani geri dönüşü olmayan bir kimyasal işlem gerçekleşir.
Heksokinaz gibi bir enzim, yalnızca D-glukozun kendisinin değil, aynı zamanda D-mannoz, D-fruktozun fosforilasyon süreci için bir katalizör görevi görür. Heksokinaza ek olarak, karaciğerde bir D-glukozun fosforilasyon sürecini katalize eden başka bir enzim daha vardır - glukokinaz.
İkinci aşama
Modern biyokimya bu sürecin ikinci aşamasını nasıl açıklıyor? Bu aşamadaki glikoliz, heksoz fosfat izomerazın etkisi altında glukoz-6-fosfatın yeni bir maddeye - fruktoz-6-fosfata geçişidir.
İşlem birbirine zıt iki yönde ilerler, kofaktör gerektirmez.
Üçüncü aşama
ATP moleküllerinin yardımıyla ortaya çıkan fruktoz-6-fosfatın fosforilasyonu ile ilişkilidir. Bu işlemin hızlandırıcısı fosfofruktokinaz enzimidir. Reaksiyontersinmez olarak kabul edilir, magnezyum katyonlarının varlığında oluşur, bu etkileşimin yavaş ilerleyen bir aşaması olarak kabul edilir. Glikoliz oranını belirlemenin temeli odur.
Fosfofruktokinaz, allosterik enzimlerin temsilcilerinden biridir. AMP ve ADP tarafından uyarılan ATP molekülleri tarafından inhibe edilir. Diyabet durumunda, oruç sırasında ve yağların büyük miktarlarda tüketildiği diğer birçok durumda, doku hücrelerindeki sitrat içeriği birkaç kat artar. Bu koşullar altında, sitrat tarafından fosfofruktokinazın tam teşekküllü aktivitesinin önemli bir inhibisyonu vardır.
ATP'nin ADP'ye oranı önemli değerlere ulaşırsa, fosfofruktokinaz inhibe olur, bu da glikolizin yavaşlamasına yardımcı olur.
Glikolizi nasıl artırabilirsiniz? Biyokimya bunun için yoğunluk faktörünü az altmayı önerir. Örneğin, çalışmayan bir kasta fosfofruktokinaz aktivitesi düşüktür, ancak ATP konsantrasyonu artar.
Kas çalışırken, enzim seviyesinde bir artışa neden olan ve glikoliz sürecinin hızlanmasına neden olan önemli bir ATP kullanımı vardır.
Dördüncü aşama
Aldolaz enzimi, glikolizin bu kısmı için katalizördür. Onun sayesinde, maddenin iki fosfotrioza geri dönüşümlü bölünmesi gerçekleşir. Sıcaklık değerine bağlı olarak farklı seviyelerde denge kurulur.
Biyokimya neler olduğunu nasıl açıklıyor? Artan sıcaklık ile glikoliz doğrudan reaksiyon yönünde ilerler, ürünhangi gliseraldehit-3-fosfat ve dihidroksiaseton fosfattır.
Diğer aşamalar
Beşinci aşama, trioz fosfatların izomerizasyon işlemidir. Sürecin katalizörü, trioz fosfat izomeraz enzimidir.
Özet formdaki altıncı reaksiyon, bir hidrojen alıcısı olarak NAD fosfat varlığında 1,3-difosforgliserik asit üretimini açıklar. Hidrojeni gliseraldehitten uzaklaştıran bu inorganik ajandır. Ortaya çıkan bağ kırılgandır, ancak enerji açısından zengindir ve parçalandığında 1,3-difosfogliserik asit elde edilir.
Fosfogliserat kinaz tarafından katalize edilen yedinci adım, 3-fosfogliserik asit ve ATP oluşturmak için fosfat kalıntısından ADP'ye enerji transferini içerir.
Sekizinci reaksiyonda, fosfat grubunun molekül içi transferi gerçekleşirken, 3-fosfogliserik asidin 2-fosfogliserata dönüşümü gözlenir. İşlem tersine çevrilebilir, bu nedenle uygulanması için magnezyum katyonları kullanılır.
2,3-difosfogliserik asit, bu aşamada enzim için bir kofaktör görevi görür.
Dokuzuncu reaksiyon, 2-fosfogliserik asidin fosfoenolpiruvata geçişini içerir. Magnezyum katyonları tarafından aktive edilen enolaz enzimi bu işlemin hızlandırıcısı olarak görev yapar ve florür bu durumda bir inhibitör görevi görür.
Onuncu reaksiyon, bağın kopması ve fosfat kalıntısının enerjisinin fosfoenolpiruvik asitten ADP'ye aktarılmasıyla ilerler.
Onbirinci aşama, laktik asit elde ederek piruvik asidin indirgenmesiyle ilişkilidir. Bu dönüşüm, laktat dehidrojenaz enziminin katılımını gerektirir.
Glikolizi genel bir şekilde nasıl yazabilirsiniz? Biyokimyası yukarıda tartışılan reaksiyonlar, ATP moleküllerinin oluşumu ile birlikte glikolitik oksidoredüksiyona indirgenir.
Proses değeri
Biyokimyanın glikoliz (reaksiyonları) nasıl tanımladığına baktık. Bu işlemin biyolojik önemi, büyük bir enerji rezervine sahip fosfat bileşikleri elde etmektir. İlk aşamada iki ATP molekülü harcanırsa, aşama bu bileşiğin dört molekülünün oluşumu ile ilişkilendirilir.
Biyokimyası nedir? Glikoliz ve glukoneogenez enerji açısından verimlidir: 2 ATP molekülü, 1 glikoz molekülünden sorumludur. Glikozdan iki asit molekülünün oluşumu sırasındaki enerji değişimi 210 kJ/mol'dür. 126 kJ ısı şeklinde yaprak, 84 kJ ise ATP'nin fosfat bağlarında birikir. Terminal bağının enerji değeri 42 kJ/mol'dür. Biyokimya benzer hesaplamalarla ilgilenir. Aerobik ve anaerobik glikoliz, 0.4'lük bir verimliliğe sahiptir.
İlginç gerçekler
Çok sayıda deney sonucunda, bozulmamış insan eritrositlerinde meydana gelen her bir glikoliz reaksiyonunun kesin değerlerini belirlemek mümkün olmuştur. Sekiz glikoliz reaksiyonu termodinamik dengeye yakındır, üç işlem serbest enerji miktarında önemli bir azalma ile ilişkilidir ve geri döndürülemez olarak kabul edilir.
Glukoneogenez nedir? Sürecin biyokimyası, karbonhidratın parçalanmasından oluşur.pek çok aşama. Her adım enzimler tarafından kontrol edilir. Örneğin, aerobik metabolizma ile karakterize edilen dokularda (kalp dokuları, böbrekler), LDH1 ve LDH2 izoenzimleri tarafından düzenlenir. Küçük miktarlarda piruvat tarafından inhibe edilirler, bunun sonucunda laktik asit sentezine izin verilmez ve trikarboksilik asit döngüsünde asetil-CoA'nın tam oksidasyonu sağlanır.
Anaerobik glikolizi karakterize eden başka neler var? Örneğin biyokimya, sürece diğer karbonhidratların dahil edilmesini içerir.
Laboratuvar çalışmaları sonucunda, gıda ile insan vücuduna giren fruktozun yaklaşık %80'inin karaciğerde metabolize olduğu bulunmuştur. Burada fruktoz-6-fosfata fosforilasyon süreci gerçekleşir, heksokinaz enzimi bu süreç için bir katalizör görevi görür.
Bu işlem glikoz tarafından engellenir. Ortaya çıkan bileşik, fosforik asidin ortadan kaldırılmasıyla birlikte birkaç aşamada glikoza dönüştürülür. Ek olarak, daha sonra fosfor içeren diğer organik bileşiklere dönüşümleri mümkündür.
ATP ve fosfofruktokinazın etkisi altında, fruktoz-6-fosfat, fruktoz-1,6-difosfata dönüştürülür.
Ardından bu madde, glikoliz özelliği olan aşamalardan geçerek metabolize edilir. Kaslar ve karaciğer, fruktozun fosfor içeren bileşiğine fosforilasyon sürecini hızlandırabilen ketoheksokinaz içerir. İşlem glikoz tarafından bloke edilmez ve ortaya çıkan fruktoz-1-fosfat, ketoz-1-fosfat aldolazın etkisi altında gliseraldehit ve dihidroksiaseton fosfata ayrışır. D-gliseraldehit altındatriozokinazın etkisi altında fosforilasyona girer, sonunda ATP molekülleri salınır ve dihidroksiaseton fosfat elde edilir.
Konjenital anomaliler
Biyokimyacılar, fruktoz metabolizmasıyla ilişkili bazı konjenital anomalileri tanımlayabildiler. Bu fenomen (temel fruktozüri), vücuttaki ketoheksokinaz enziminin içeriğindeki biyolojik bir eksiklik ile ilişkilidir, bu nedenle, bu karbonhidratın parçalanmasının tüm süreçleri glikoz tarafından inhibe edilir. Bu ihlalin sonucu, kanda fruktoz birikmesidir. Fruktoz için böbrek eşiği düşüktür, bu nedenle fruktozüri 0.73 mmol/L civarında kan karbonhidrat konsantrasyonlarında tespit edilebilir.
Galaktoz biyosentezine katılım
Galaktoz, sindirim sisteminde parçalanarak glikoz ve galaktoza dönüşen yiyeceklerle vücuda girer. İlk olarak, bu karbonhidrat galaktoz-1-fosfata dönüştürülür, süreç galaktokinaz tarafından katalize edilir. Daha sonra, fosfor içeren bileşik, glikoz-1-fosfata dönüştürülür. Bu aşamada üridin difosfogalaktoz ve UDP-glukoz da oluşur. Sürecin sonraki aşamaları, glikozun parçalanmasına benzer bir şemaya göre ilerler.
Galaktoz metabolizmasının bu yolunun yanı sıra ikinci bir şema da mümkündür. İlk olarak, galaktoz-1-fosfat da oluşur, ancak sonraki adımlar UTP moleküllerinin ve glukoz-1-fosfatın oluşumu ile ilişkilidir.
Karbonhidrat metabolizmasıyla ilişkili sayısız patolojik durum arasında galaktozemi özel bir yer tutar. Bu fenomen, resesif olarak kalıtılan bir hastalık ile ilişkilidir.galaktoz nedeniyle kan şekeri seviyesinin yükseldiği ve 16.6 mmol/l'ye ulaştığı. Aynı zamanda, kandaki glikoz içeriğinde pratikte hiçbir değişiklik yoktur. Bu gibi durumlarda galaktoza ek olarak galaktoz-1-fosfat da kanda birikir. Galaktozemi teşhisi konan çocuklarda zeka geriliği ve ayrıca katarakt vardır.
Karbonhidrat metabolizması bozukluklarının büyümesi azaldıkça, nedeni ikinci yol boyunca galaktozun parçalanmasıdır. Biyokimyacıların devam eden sürecin özünü bulmayı başarmaları sayesinde, vücuttaki glikozun eksik parçalanması ile ilgili problemlerle başa çıkmak mümkün hale geldi.
