Bu yazıda aerobik glikolize, süreçlerine daha yakından bakacağız ve aşamaları ve basamakları analiz edeceğiz. Glikozun anaerobik oksidasyonunu tanıyalım, bu sürecin evrimsel modifikasyonlarını öğrenelim ve biyolojik önemini belirleyelim.
Glikoliz nedir
Glikoliz, oksidasyon sürecinin kendisine NADH ve ATP'de depolanan enerji salınımının eşlik ettiği üç glikoz oksidasyon formundan biridir. Glikoliz sürecinde, bir glikoz molekülünden iki molekül pirüvik asit elde edilir.
Glikoliz, çeşitli biyolojik katalizörlerin - enzimlerin etkisi altında meydana gelen bir süreçtir. Ana oksitleyici ajan oksijendir - O2, ancak glikoliz süreçleri onun yokluğunda devam edebilir. Bu tip glikoliz anaerobik glikoliz olarak adlandırılır.
Oksijen yokluğunda glikoliz süreci
Anaerobik glikoliz, glikozun tamamen oksitlenmediği aşamalı bir glikoz oksidasyon işlemidir. Bir molekül pirüvik asit oluşur. ve enerji ilebakış açısından, oksijen katılımı olmadan glikoliz (anaerobik) daha az faydalıdır. Ancak oksijen hücreye girdiğinde anaerobik oksidasyon işlemi aerobik hale dönüşebilir ve tam bir biçimde ilerleyebilir.
Glikoliz mekanizmaları
Glikoliz süreci, altı karbonlu glikozun iki molekül şeklinde üç karbonlu piruvata ayrışmasıdır. Sürecin kendisi 5 hazırlık aşamasına ve enerjinin ATP'de depolandığı 5 aşamaya ayrılmıştır.
2 adım ve 10 adımdan oluşan glikoliz işlemi aşağıdaki gibidir:
- 1 aşama, aşama 1 - glikozun fosforilasyonu. Glikozdaki altıncı karbonda, sakkaritin kendisi fosforilasyon yoluyla aktive edilir.
- Adım 2 - glukoz-6-fosfatın izomerizasyonu. Bu aşamada, fosfoglukozimeraz katalitik olarak glikozu fruktoz-6-fosfata dönüştürür.
- Aşama 3 - Fruktoz-6-fosfat ve fosforilasyonu. Bu adım, adenozin trifosforik asitten fruktoz molekülüne kadar olan fosforil grubuna eşlik eden fosfofruktokinaz-1'in etkisiyle fruktoz-1,6-difosfat (aldolaz) oluşumundan oluşur.
- Adım 4, iki molekül trioz fosfat, yani eldoz ve ketoz oluşturmak için aldolazın parçalanma sürecidir.
- Aşama 5 - trioz fosfatlar ve bunların izomerizasyonu. Bu aşamada, gliseraldehit-3-fosfat, glikoz parçalanmasının sonraki aşamalarına gönderilir ve dihidroksiaseton fosfat, enzimin etkisi altında gliseraldehit-3-fosfat formuna dönüştürülür.
- 2 aşama, aşama 6 (1) - Gliseraldehit-3-fosfat ve oksidasyonu - bu molekülün oksitlendiği ve fosforile edildiği aşamadifosfogliserat-1, 3.
- Aşama 7 (2) - fosfat grubunu 1,3-difosfogliserattan ADP'ye aktarmayı amaçlar. Bu adımın son ürünleri 3-fosfogliserat ve ATP'nin oluşumudur.
- Adım 8 (3) - 3-fosfogliserattan 2-fosfogliserata geçiş. Bu işlem, fosfogliserat mutaz enziminin etkisi altında gerçekleşir. Bir kimyasal reaksiyonun akışı için bir ön koşul, magnezyumun (Mg) varlığıdır.
- Adım 9 (4) - 2 fosfogliserta susuz.
- Aşama 10 (5) - önceki aşamaların bir sonucu olarak elde edilen fosfatlar ADP ve PEP'e aktarılır. Fosfoenülpirovattan gelen enerji ADP'ye aktarılır. Reaksiyon, potasyum (K) ve magnezyum (Mg) iyonlarının varlığını gerektirir.
Glikolizin değiştirilmiş formları
Glikoliz sürecine 1, 3 ve 2, 3-bifosfogliseratların ek üretimi eşlik edebilir. 2,3-fosfogliserat, biyolojik katalizörlerin etkisi altında, glikolize geri dönebilir ve 3-fosfogliserat formuna geçebilir. Bu enzimlerin rolü çeşitlidir, örneğin, hemoglobinde bulunan 2,3-bifosfogliserat, oksijenin dokulara geçmesine neden olarak, ayrışmayı teşvik eder ve O2 ve eritrositlerin afinitesini düşürür.
Birçok bakteri, farklı enzimlerin etkisi altında toplam sayılarını az altarak veya onları değiştirerek çeşitli aşamalarda glikoliz biçimlerini değiştirir. Anaerobların küçük bir kısmı başka karbonhidrat ayrıştırma yöntemlerine sahiptir. Birçok termofilde sadece 2 glikoliz enzimi bulunur, bunlar enolaz ve piruvat kinazdır.
Glikojen ve nişasta, disakkaritler vediğer monosakkarit türleri
Aerobik glikoliz, diğer karbonhidrat türlerinde bulunan bir işlemdir ve özellikle nişasta, glikojen, çoğu disakkaritte (manoz, galaktoz, fruktoz, sakaroz ve diğerleri) doğaldır. Tüm karbonhidrat türlerinin işlevleri genellikle enerji elde etmeye yöneliktir, ancak amaç, kullanım vb. özelliklerinde farklılık gösterebilir. Örneğin, glikojen kendini, aslında vücuttan enerji elde etmeyi amaçlayan bir fosfolitik mekanizma olan glikojeneze verir. glikojenin parçalanması. Glikojenin kendisi vücutta yedek bir enerji kaynağı olarak depolanabilir. Yani örneğin yemek sırasında elde edilen ancak beyin tarafından emilmeyen glikoz karaciğerde birikir ve vücutta glikoz eksikliği olduğunda bireyi homeostazdaki ciddi bozulmalardan korumak için kullanılacaktır.
Glikolizin anlamı
Glikoliz, hem prokaryotların hem de ökaryotların hücresi olan vücuttaki glikoz oksidasyonunun benzersiz bir türüdür, ancak tek türü değildir. Glikoliz enzimleri suda çözünür. Bazı dokularda ve hücrelerde glikoliz reaksiyonu ancak bu şekilde, örneğin beyin ve karaciğer nefron hücrelerinde meydana gelebilir. Bu organlarda glikozu oksitlemenin diğer yolları kullanılmaz. Ancak glikolizin işlevleri her yerde aynı değildir. Örneğin, yağ dokusu ve karaciğer sindirim sürecinde yağların sentezi için gerekli substratları glikozdan çıkarır. Birçok bitki, enerjilerinin büyük kısmını çıkarmanın bir yolu olarak glikoliz kullanır.
