De ce glicolizei aerobe și degradarea anaerobă a glucozei

Pentru a înțelege ce este glicoliza, va trebui să apeleze la terminologia greacă, deoarece acest termen este derivat din cuvintele grecești: glicozilare - dulce și liza - divizarea. Din cuvântul glicozilarea are loc și numele de glucoză. procesul de glucoza Astfel, acest termen se înțelege de saturare cu oxigen, în care o moleculă de substanță dulce descompune în acid piruvic doi microparticulei. Glycolysis - o reacție biochimic care are loc in celulele vii, și care vizează divizarea glucozei. Există trei variante de descompunere a glucozei și glicoliza aerobă - una dintre ele.

Acest proces constă dintr-un număr de intermediari de reacții chimice însoțite de eliberare de energie. Aici se află esența principală a glicolizei. Energia eliberată petrecut pe activitatea vitală comună a unui organism viu. Formula generală a clivajului de glucoză arată astfel:

Glucoza + 2NAD + + 2ADF 2 + 2Pi → piruvat + 2NADH + 2H + + + 2H2O 2ATF

oxidarea glucozei aerobice urmată de scindarea moleculelor sale șase carbon se realizează prin reacții de 10 intermediare. Primele cinci reacții combină faza de pregătire a preparatului, iar reacțiile ulterioare sunt îndreptate spre formarea de ATP. În timpul reacțiilor produc izomeri zaharuri stereoscopice și derivați ai acestora. Principalele celule de stocare de energie are loc în a doua fază referitoare la formarea de ATP.

Etapele de glicoliză oxidativ. Faza 1.

In glicolizei aerobic stau 2 faze.

Prima fază - pregătire. Aceasta glucoza reacționează cu 2 molecule de ATP. Această etapă constă în cinci etape secvențiale ale reacțiilor biochimice.

Prima etapă. fosforilarea glucozei

Fosforilare, adică procesul de transfer de reziduuri de acid fosforic în prima și următoarele reacții se realizează prin molecule de acid adezintrifosfornoy.

În prima etapă a reziduurilor de acid fosforic moleculele adezintrifosfata sunt transferate în structura moleculară a glucozei. In timpul procesului produce glucoză 6-fosfat. Catalizatorul folosit în procedeul servește hexokinază, accelerarea procesului cu ioni de magneziu, care acționează ca un cofactor. Ionii de magneziu sunt implicate în alte reacții ale glicolizei.

Două etape. Formarea Izomer de glucoză-6-fosfat

In etapa a 2 se produce izomerizarea glucozei-6-fosfat în fructoză-6-fosfat.

Izomerizarea - formarea substanțelor cu aceeași greutate, compoziția elementelor chimice, dar cu proprietăți diferite, datorită diferitelor aranjamentul atomilor într-o moleculă. Izomerizarea substanțelor se efectuează prin condițiile externe: presiunea, temperatura, catalizatori.

În acest caz, procesul se realizează sub acțiunea catalizatorului fosfoglucozei implică ioni de Mg +.

Etapa a treia. Fosforilarea fructoză-6-fosfat

În acest stadiu există o grupare fosforil care unește în detrimentul ATP. Procesul este realizat de enzima fosfofructochinază-1. Această enzimă este destinată numai pentru participarea la hidroliză. Reacția produce fructoză-1,6-bifosfat și adezintrifosfat nucleotidelor.

ATP - adezintrifosfat, o sursă unică de energie într-un organism viu. Este o moleculă destul de complicată și voluminoase constând din grupări hidrocarbonate, grupări hidroxil, grupări de azot și acid fosforic cu o legătură liberă colectate în mai multe structuri ciclice și liniare. Eliberarea de energie are loc prin interacțiunea fragmentelor de acid fosforic cu apă. hidroliza ATP este însoțită de formarea de acid fosforic și izolarea 40-60 J de energie pe care corpul expends activitatea vitală.

Dar, înainte de a merge să se întâmple din cauza fosforilarea moleculei Adezintrifosfata glucozei, adică transferul de reziduuri de acid fosforic în glucoză.

etapa a 4. Dezintegrarea de fructoză-1,6-difosfat

În al patrulea reacția de fructoză-1,6-difosfat este împărțit în două substanțe noi.

• Dioksiatsetonfosfat,
• Glitserald aldehidă-3-fosfat.

In acest proces chimic acționează ca un catalizator aldolaza enzimă implicată în metabolismul energetic și necesare în diagnosticul bolilor.

etapa a 5. izomeri Educație triozofosfatnyh

Și, în sfârșit, ultimul proces - izomerizarea triose fosfat.

Glitserald-3-fosfat va continua să participe la procesul de hidroliză aerob. O a doua componentă - fosfat dihidroxiacetonă de enzima triose fosfat izomeraza este convertit în gliceraldehid 3-fosfat. Dar această transformare - reversibila.

Etapa 2. Sinteza Adezintrifosfata

In aceasta faza a glicolizei vor fi acumulate în formă de ATP energie biochimice. Adezintrifosfat format din adezindifosfata prin fosforilare. De asemenea, a format NADH.

Abreviere NADH are o foarte complicat și greu de reținut pentru o transcriere nespecialist - nicotinamid adenin dinucleotid. NADH - coenzimei este, compus neproteic implicate în procesele chimice ale celulelor vii. Ea există în două forme:

1. oxidat (NAD + NADox.);
2. redusă (NADH, NADred).

Metabolismul NAD este implicat în reacții redox care transportă electroni de la unul la altul proces chimic. Dare sau luare un electron din molecula de NAD + este transformata in NADH, și vice-versa. In vivo NAD produs din triptofan sau aminoacizi aspartic.

Două microparticle gliceraldehid-3-fosfat reacționează, în care se produce piruvat și 4 molecule de ATP. Dar rezultatul final va fi adezintrifosfata 2 moleculă, deoarece cei doi au petrecut în faza de pregătire. Procesul continuă.

A 6-pas - oxidarea gliceraldehid-3-fosfat

În această reacție, oxidarea și fosforilarea gliceraldehid-3-fosfat. Rezultatul este un acid 1,3-difosfoglitserinovaya. Accelerarea reacției implicate gliceraldehid-3-fosfat dehidrogenază

Reacția are loc cu participarea energiei primite din exterior, așa că se numește endergonic. Astfel de reacții continua în paralel cu ekzergonicheskimi, adică aloca, dă energie. În acest caz, o astfel de reacție este următorul proces.

etapa a 7. Mutarea unui grup de fosfat de la 1,3 difosfogliceratului la adezindifosfat

In acest intermediar grupul fosforil de reacție este transferat fosfoglicerat kinază cu 1,3-difosfogliceratului la adezindifosfat. Rezultatul este un 3-fosfoglicerat și ATP.

Enzima fosfoglicerat kinaza a primit numele pentru capacitatea sa de a cataliza reacțiile în ambele direcții. Această enzimă transportă de asemenea reziduuri de fosfat adezintrifosfata cu 3-fosfoglicerat.

Reacțiile 6 și 7 sunt adesea văzute ca un singur proces. 1,3 difosfogliceratului este considerat ca un produs intermediar. La 6 și 7 reacție sunt după cum urmează:

Gliceraldehid 3-fosfat + ADP + Pi + NAD + ⇌3 -fosfoglitserat + ATP + NADH + H +, ΔG'o = -12.2 kJ / mol.

Și un total de 2 a procesului liber al energiei.

etapa a 8. Transferul grupării fosforil din 3-fosfoglicerat.

Prepararea 2-fosfoglicerat - un proces reversibil are loc sub acțiunea catalitică a enzimei mutază fosfoglicerat. grupă fosforil este transferată de la un atom de carbon divalent la atomul trivalent 3-fosfoglicerat de 2-fosfoglicerat, format ca rezultat al acidului 2-phosphoglyceric. Reacția are loc cu participarea ionilor de magneziu încărcate pozitiv.

etapa a 9. Separarea apei de la 2-fosfoglicerat

Această reacție este, în esență o a doua reacție despicarea glucozei (prima a fost reacția etapei a 6). Ea stimulează enzima fosfopiruvatgidrataza eliminarea apei din atomi de C, adică un proces de eliminare a unei molecule de acid 2-fosfoglicerat și formarea fosfoenolpiruvat (acid fosfoenolpiruvic).

A 10-a și ultima etapă. Transferul unui rest de fosfat de la PEP la ADP

În reacția finală a glicolizei implică coenzime - potasiu, magneziu și mangan, catalizatorul acționează ca o kinază enzimă piruvat.

Transformarea formei enol a acidului piruvic în forma ceto este un proces reversibil, iar în celulele ambii izomeri sunt prezenți. Procesul de tranziție de la substanțele izometrice una la alta se numește tautomerizării.

Ce este glicoliza anaerobă?

În plus față de glicoliza aerobă, adică divizarea glucozei cu participarea O2. și există o așa-numită descompunerea anaerobă a glucozei, în care oxigenul nu participă. De asemenea, este format din zece reacții consecutive. Dar, în cazul în care curge etapa glicoliza anaerobă, indiferent dacă acesta este legat de glucoza procesul de separare de oxigen, sau un proces biochimic independent, încercați să-l dau seama.

Anaerobic glicoliza - descompunerea glucozei este absența oxigenului pentru a forma un lactat. Dar în procesul de formare a NADH acidului lactic în celulă nu se acumulează. Acest procedeu este realizat în acele țesuturi și celule care funcționează sub deficit de oxigen - hipoxie. Aceste țesuturi includ în primul rând mușchi scheletic. In celulele roșii din sânge, în ciuda prezenței oxigenului, este de asemenea în procesul de glicoliza, lactat este produs, deoarece celulele sanguine lipsesc mitocondrii.

hidroliză anaerob are loc în citosol (partea lichidă a citoplasmei) celulelor si este singurul act de producere si furnizare ATP, ca în acest caz, fosforilarea oxidativă nu funcționează. Pentru oxidare procese au nevoie de oxigen, dar nu este în glicoliza anaerobă.

Și acizi piruvic și lactic sunt o sursă de energie pentru muschi efectua anumite sarcini. excesul de acizi la ficat, unde din nou în convertit enzimatic glicogen si glucoza. Iar procesul începe din nou. Lipsa de glucoză este compensat de energie - consumul de zahăr, fructe dulci, și alte dulciuri. Deci, este imposibil să vă rugăm să figura doar abandoneze dulce. Zaharoza necesare organismului, dar cu moderatie.