Съдържание
- Гликолиза срещу клетъчна респирация
- Реагенти на гликолиза
- Първоначалните стъпки на гликолизата: инвестиционна фаза
- Последните стъпки на гликолизата: фаза на връщане
- Продукти от гликолиза
- Къде отиват продуктите за гликолиза?
гликолиза е първата стъпка, използвана от всички живи клетки за извличане на енергия от хранителна молекула (в този случай, гликоза, шест въглеродна захар). В някои клетки, по-специално тези на прокариотите, това е и последната стъпка, тъй като тези клетки не са оборудвани да извършват клетъчно дишане (гликолиза плюс аеробните реакции, които следват при еукариотите) в своята цялост.
Гликолизата се извършва в цитоплазмата на клетките и води до нетна печалба от два АТФ (аденозин трифосфат, нуклеотида, използван от клетките за енергийните му нужди).
Всички са 10 стъпки на гликолиза, но не е необходимо да запомните всички 10 и свързаните с тях ензими, за да имате ясно разбиране на пътя като цяло. По-важно от познаването на серията реакции дословно е запознаването с реагентите, продуктите и условията, при които се развива гликолизата.
Гликолиза срещу клетъчна респирация
Въпрос: Кои от следните са продукти на клетъчно дишане?
А. Глюкоза; Б. Пируват; В. Въглероден диоксид; D. Acetyl CoA
Отговорът е ° С, само въглероден диоксид. Глюкозата е реагент на клетъчното дишане (и на гликолизата, първата стъпка), докато останалите са междинни продукти по пътя на получаване на общо 36 до 38 АТФ от глюкоза, докато присъства кислород. Пируватът е продукт на гликолиза; Ацетил КоА се получава от пируват в митохондриите, където след това той навлиза в цикъла на Кребс.
Реагенти на гликолиза
Глюкоза, с формулата ° С6Н12О6, има шест атомен шестоъгълен пръстен в центъра му, който включва пет въглерода и кислороден атом. В началото на гликолизата е единственият реагент в сместа. По пътя обаче са необходими фосфатни групи за етапите на фосфорилиране (т.е. добавянето на фосфатни групи към глюкозни производни.
В допълнение, реакциите изискват въвеждане на две молекули NAD+, който се преобразува в хидрогенираната му (редуцирана) форма по време на гликолиза.
Първоначалните стъпки на гликолизата: инвестиционна фаза
Глюкозата се фосфорилира, когато влезе в клетка чрез дифузия през плазмената мембрана. След това се пренарежда към производно на фруктоза и след това втори път фосфорилира, за да се получи фруктоза-1,6-бифосфатен. Тези две реакции на фосфорилиране изискват въвеждане на два АТФ, който се хидролизира до ADP (аденозин дифосфат), за да се позволи това да се случи.
В края на тази фаза шест-въглеродната молекула се разделя на двойка три-въглеродни молекули. По този начин реактивите и продуктите във всяка стъпка, изброени от този момент нататък, трябва да бъдат удвоени, за да се поддържа правилното отчитане на гликолизата като цяло.
Последните стъпки на гликолизата: фаза на връщане
С втората част на гликолиза в ход две три въглеродни молекули на глицералдехид-3-фосфат се трансформират в пируват (С3Н4О3) в серия от стъпки. Всички те включват пренареждане и едно от тях включва още една стъпка на фосфорилиране.
Също във фазата на връщане, две молекули на NAD+ (никотинамид аденинов динуклеотид, електронен носител, необходим по-късно в реакциите на аеробно дишане) се трансформират в две NADH и две H+ (водороден йон).
В крайна сметка двете фосфатни групи върху всяка от двете три въглеродни молекули се използват за получаване на АТФ, което означава, че в тази фаза се генерират четири АТФ. Като се извадят двата ATP, необходими в инвестиционната фаза, става ясно, че общо два ATP са получени от една молекула глюкоза по време на гликолиза.
Продукти от гликолиза
Пълната (нетна) реакция на гликолиза е изброена по различен начин в различните източници, но тези разлики са въпрос на решението на авторите дали да се включат определени междинни продукти като част от нетната реакция. Едно точно представяне е
° С6Н12О6 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD → 2 C3Н4О6 + 2 ATP + 2 H + + 2 NADH
Тук Pi е неорганичен фосфат, получен от гореспоменатата хидролиза на АТФ.
Къде отиват продуктите за гликолиза?
След това пируватът навлиза в митохондриите, където се превръща в ацетил CoA. Тази молекула навлиза в цикъла на Кребс на аеробно дишане и в крайна сметка след реакциите на електронно-транспортната верига, 36 до 38 АТФ се генерират от молекула глюкоза в процеса на клетъчно дишане, включително двата АТФ от гликолиза.