In hierdie artikel sal ons aërobiese glikolise, die prosesse daarvan van nader beskou, en die stadiums en stappe ontleed. Kom ons maak kennis met die anaërobiese oksidasie van glukose, leer oor die evolusionêre modifikasies van hierdie proses en bepaal die biologiese betekenis daarvan.
Wat is glikolise
Glikolise is een van die drie vorme van glukose-oksidasie, waarin die oksidasieproses self gepaard gaan met die vrystelling van energie, wat in NADH en ATP gestoor word. In die proses van glikolise word twee molekules pirodruivensuur uit 'n glukosemolekule verkry.
Glikolise is 'n proses wat plaasvind onder die invloed van verskeie biologiese katalisators - ensieme. Die belangrikste oksideermiddel is suurstof - O2, maar die prosesse van glikolise kan in die afwesigheid daarvan voortgaan. Hierdie tipe glikolise word anaërobiese glikolise genoem.
Die proses van glikolise in die afwesigheid van suurstof
Anaërobiese glikolise is 'n stapsgewyse proses van glukose-oksidasie waarin glukose nie heeltemal geoksideer word nie. Een molekule pirodruivensuur word gevorm. En met energieoogpunt, glikolise sonder die deelname van suurstof (anaërobies) is minder voordelig. Wanneer suurstof egter die sel binnedring, kan die anaërobiese oksidasieproses in 'n aërobiese proses verander en in 'n volle vorm voortgaan.
Meganismes van glikolise
Die proses van glikolise is die ontbinding van ses-koolstof-glukose in drie-koolstof-piruvaat in die vorm van twee molekules. Die proses self word verdeel in 5 stadiums van voorbereiding en 5 stadiums waarin energie in ATP gestoor word.
Glikolise proses van 2 stappe en 10 stappe is soos volg:
- 1 stadium, stadium 1 - fosforilering van glukose. By die sesde koolstof in glukose word die sakkaried self deur fosforilering geaktiveer.
- Stap 2 - isomerisering van glukose-6-fosfaat. Op hierdie stadium skakel fosfoglukoseimerase glukose katalities om in fruktose-6-fosfaat.
- Fase 3 - Fruktose-6-fosfaat en die fosforilering daarvan. Hierdie stap bestaan uit die vorming van fruktose-1,6-difosfaat (aldolase) deur die werking van fosfofruktokinase-1, wat die fosforielgroep vanaf adenosientrifosforsuur na die fruktosemolekule vergesel.
- Stap 4 is die proses van splitsing van aldolase om twee molekules triosefosfaat te vorm, naamlik eldose en ketose.
- Fase 5 - triose-fosfate en hul isomerisering. Op hierdie stadium word gliseraldehied-3-fosfaat na die daaropvolgende stadiums van glukose-afbreek gestuur, en dihidroksiesetoonfosfaat word omgeskakel na die vorm van gliseraldehied-3-fosfaat onder die invloed van die ensiem.
- 2 stadium, stadium 6 (1) - Gliseraldehied-3-fosfaat en die oksidasie daarvan - die stadium waarin hierdie molekule geoksideer en gefosforileer word totdifosfogliseraat-1, 3.
- Fase 7 (2) - gemik op die oordrag van die fosfaatgroep na ADP vanaf 1,3-difosfogliseraat. Die eindprodukte van hierdie stap is die vorming van 3-fosfogliseraat en ATP.
- Stap 8 (3) - oorgang van 3-fosfogliseraat na 2-fosfogliseraat. Hierdie proses vind plaas onder die invloed van die ensiem fosfogliseraatmutase. 'n Voorvereiste vir die vloei van 'n chemiese reaksie is die teenwoordigheid van magnesium (Mg).
- Stap 9 (4) - 2 fosfogliserta gedehidreer.
- Stadium 10 (5) - fosfate verkry as gevolg van die vorige stadiums word oorgedra na ADP en PEP. Energie van fosfoenulpirovaat word na ADP oorgedra. Die reaksie vereis die teenwoordigheid van kalium (K) en magnesium (Mg) ione.
Gewysigde vorme van glikolise
Die proses van glikolise kan gepaard gaan met bykomende produksie van 1, 3 en 2, 3-bifosfogliserate. 2,3-fosfogliseraat, onder die invloed van biologiese katalisators, is in staat om na glikolise terug te keer en in die vorm van 3-fosfogliseraat oor te gaan. Die rol van hierdie ensieme is uiteenlopend, byvoorbeeld, 2,3-bifosfogliseraat, wat in hemoglobien is, veroorsaak dat suurstof in weefsels oorgaan, wat dissosiasie bevorder en die affiniteit van O2 en eritrosiete verlaag.
Baie bakterieë verander die vorme van glikolise in verskillende stadiums, verminder hul totale aantal of verander hulle onder die invloed van verskillende ensieme. 'n Klein deel van anaërobe het ander metodes van koolhidraatontbinding. Baie termofiele het glad net 2 glikolise-ensieme, dit is enolase en piruvaatkinase.
Glikogen en stysel, disakkariede enander soorte monosakkariede
Aërobiese glikolise is 'n proses wat inherent is aan ander tipes koolhidrate, en spesifiek is dit inherent aan stysel, glikogeen, meeste disakkariede (manose, galaktose, fruktose, sukrose en ander). Die funksies van alle soorte koolhidrate is oor die algemeen gemik op die verkryging van energie, maar kan verskil in die besonderhede van hul doel, gebruik, ens. Byvoorbeeld, glikogeen leen hom tot glikogenese, wat in werklikheid 'n fosfolitiese meganisme is wat daarop gemik is om energie te verkry uit die afbreek van glikogeen. Glikogeen self kan in die liggaam gestoor word as 'n reserwebron van energie. So, byvoorbeeld, glukose wat tydens 'n ma altyd verkry word, maar nie deur die brein geabsorbeer word nie, versamel in die lewer en sal gebruik word wanneer daar 'n tekort aan glukose in die liggaam is om die individu te beskerm teen ernstige ontwrigtings in homeostase.
Betekenis van glikolise
Glikolise is 'n unieke, maar nie die enigste tipe glukose-oksidasie in die liggaam nie, die sel van beide prokariote en eukariote. Glikolise-ensieme is wateroplosbaar. Die glikolise reaksie in sommige weefsels en selle kan slegs op hierdie manier plaasvind, byvoorbeeld in die brein en lewer nefronselle. Ander maniere om glukose in hierdie organe te oksideer word nie gebruik nie. Die funksies van glikolise is egter nie oral dieselfde nie. Byvoorbeeld, vetweefsel en die lewer in die proses van vertering onttrek die nodige substrate uit glukose vir die sintese van vette. Baie plante gebruik glikolise as 'n manier om die grootste deel van hul energie te onttrek.
