Sisu
- Glükolüüs vs rakuhingamine
- Glükolüüsi reagendid
- Glükolüüsi algsed sammud: investeerimisfaas
- Glükolüüsi viimased sammud: tagastamise faas
- Glükolüüsi produktid
- Kuhu glükolüüsi tooted lähevad?
Glükolüüs on esimene samm, mida kõik elusad rakud kasutavad toitemolekulist energia ammutamiseks (antud juhul glükoos, kuue süsiniku suhkur). Mõnedes rakkudes, eriti prokarüootide rakkudes, on see ka viimane samm, kuna need rakud ei ole täielikult ette nähtud raku hingamiseks (glükolüüs koos eukarüootides toimuvate aeroobsete reaktsioonidega).
Glükolüüs toimub rakkude tsütoplasmas ja selle tulemuseks on kahe ATP (adenosiintrifosfaat(nukleotiid, mida rakud kasutavad oma energiavajaduseks).
Kokku on 10 glükolüüsi etappi, kuid te ei pea kõiki 10 ja nendega seotud ensüüme meelde jätma, et saada kindlat arusaama kogu rajast. Reaktsioonide seeriate sõnasõnalisest tundmisest olulisem on reagentide, saaduste ja tingimuste tundmine, mille korral glükolüüs toimub.
Glükolüüs vs rakuhingamine
Küsimus: Millised järgmistest on? tooted kohta rakuhingamine?
A. glükoos; B. püruvaat; C. süsinikdioksiid; D. Atsetüül CoA
Vastus on C, ainult süsinikdioksiid. Glükoos on rakulise hingamise (ja esimese sammuna glükolüüsi) reagent, samas kui teised on vaheühendid, mis põhjustavad glükoosist kokku 36 kuni 38 ATP, kuni hapnik on olemas. Püruvaat on toote glükolüüs; Atsetüül CoA on valmistatud püruvaadist mitokondrites, kus see siseneb Krebsi tsüklisse.
Glükolüüsi reagendid
Glükoos, valemiga C6H12O6, selle keskel on kuue aatomiga kuusnurkne ring, mis sisaldab viit süsinikku ja hapnikuaatomit. Glükolüüsi alguses on see segu ainus reagent. Fosforüülimisetappides (s.o fosfaatrühmade lisamiseks glükoosderivaatidele) on aga vaja fosfaatrühmi.
Lisaks vajavad reaktsioonid kahe molekuli sisestamist NAD+, mis muundatakse glükolüüsi käigus hüdrogeenitud (redutseeritud) vormiks.
Glükolüüsi algsed sammud: investeerimisfaas
Glükoos fosforüleeritakse, kui see siseneb rakku plasmamembraani kaudu difusiooni teel. Seejärel viiakse see ümber fruktoosi derivaadiks ja fosforüülitakse seejärel teist korda, et saada fruktoos-1,6-bifosfaat. Need kaks fosforüülimisreaktsiooni nõuavad kahe ATP sisestamist, mis hüdrolüüsitakse ADP-ks (adenosiindifosfaat), et see toimuks.
Selle faasi lõpus jagatakse kuue süsiniku molekul kolmeks süsiniku moodustavaks molekuliks. Seega tuleb alates sellest hetkest alates loetletud igas etapis reagente ja tooteid kahekordistada, et kogu glükolüüsi nõuetekohaselt arvestada.
Glükolüüsi viimased sammud: tagastamise faas
Glükolüüsi teise osaga on kaks kolme süsiniku molekuli glütseraldehüüd-3-fosfaat muundatakse püruvaat (C3H4O3) sammude kaupa. Need kõik hõlmavad ümberkorraldusi ja üks neist hõlmab veel ühte fosforüülimisetappi.
Ka tagastamisfaasis kaks NAD molekuli+ (nikotiinamiidadeniindinukleotiid, aeroobse hingamise reaktsioonides hiljem vajalik elektronkandja) muundatakse kaheks NADH ja kaheks H+ (vesinikioon).
Lõpuks kasutatakse ATP valmistamiseks mõlemat kolme süsiniku molekuli kahte fosfaatrühma, mis tähendab, et selles faasis tekib neli ATP. Kui lahutada kaks investeerimisfaasis vajalikku ATP-d, on selge, et kokku glükolüüsi käigus saadakse glükoosi ühest molekulist kaks ATP-d.
Glükolüüsi produktid
Glükolüüsi täielikku (neto) reaktsiooni on erinevates allikates loetletud erinevalt, kuid need erinevused on autorite otsustada, kas lisada netoreaktsiooni osana teatud vaheühendid. Üks täpne esitus on
C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD → 2 C3H4O6 + 2 ATP + 2 H + + 2 NADH
Pi on anorgaaniline fosfaat, mis on saadud eespool nimetatud ATP hüdrolüüsil.
Kuhu glükolüüsi tooted lähevad?
Seejärel siseneb püruvaat mitokondritesse, kus see muundatakse atsetüül-CoA-ks. See molekul siseneb Krebsi aeroobse hingamise tsüklisse ja lõpuks pärast elektronide transpordiahela reaktsioone Rakkude hingamise käigus tekib glükoosi molekulist 36 kuni 38 ATP, sealhulgas kaks ATP-d glükolüüsil.