Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

22.3: Гліколіз

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    22076

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання
    • Мета 1
    • Завдання 2

    Гліколіз - це катаболічний процес, при якому глюкоза перетворюється в піруват за допомогою десяти ферментативних стадій. Існує три регуляторних етапи, кожен з яких високо регламентований.

    Вступ

    Розрізняють дві фази гліколізу:

    1. «фаза грунтування», оскільки вона вимагає введення енергії у вигляді 2 АТФ з на молекулу глюкози і
    2. «фаза окупності», оскільки енергія виділяється у вигляді 4 АТФ с, 2 на молекулу гліцеральдегіду.

    Кінцевим результатом гліколізу є дві нові молекули пірувату, які потім можуть подаватися в цикл лимонної кислоти (також відомий як цикл Креба), якщо присутній кисень, або можуть бути зменшені до лактату або етанолу за відсутності кисню за допомогою процесу, відомого як бродіння. Гліколіз виникає практично в межах всіх живих клітин і є первинним джерелом ацетил-КоА, який є молекулою, відповідальною за більшу частину енергії, що випускається в аеробних умовах. Структури проміжних продуктів гліколізу можна знайти на наступній схемі:

    clipboard_e760f0a2396098c2bffc635767f9b8393.png
    Малюнок 1: Шляхи гліколізу. з Вікіпедії (CCBY-SA 3.0; Яссин Емрабет).

    Фаза 1: «Крок грунтування»

    Перша фаза гліколізу вимагає введення енергії у вигляді АТФ (аденозинтрифосфату).

    1. Альфа-D-глюкоза фосфорилюється на вуглеці 6 АТФ через фермент гексокінази (клас: трансфераза) з отриманням альфа-D-глюкозо-6-фосфату (G-6-P). Це регуляторний етап, який негативно регулюється наявністю глюкозо-6-фосфату.
    2. Потім альфа-D-глюкозо-6-фосфат перетворюється в D- фруктозу -6-фосфат (F-6-P) фосфоглюкоізомеразою (клас: ізомераза)
    3. D-фруктозо-6-фосфат ще раз фосфорилюється на цей раз в положенні вуглецю 1 АТФ через фермент фосфофруктокінази (клас: трансфераза) з отриманням D-фруктози-1,6-бісфосфату (FBP). Це скоєний етап гліколізу через його великого\(\Delta G\) значення.
    4. D-фруктоза-1,6-бісфосфат потім розщеплюється на дві, три молекули вуглецю; Дигідроксиацетон фосфат (ДХАП) і D-гліцеральдегід-3-фосфат (G-3-P) ферментом Фруктоза бісфосфатна альдолаза (клас: ліаза)
    5. Оскільки наступна порція гліколізу вимагає молекули D-гліцеральдегід-3-фосфату для продовження дигідроксиацетону фосфат перетворюється в D-гліцеральдегід-3-фосфат ферментом триози фосфатізомерази (клас: ізомераза)

    Фаза 2: «Окупитися крок»

    Друга фаза гліколізу, де на молекулу глюкози виробляється 4 молекули АТФ. Ферменти з'являються в червоному кольорі:

    1. D-гліцеральдегід-3-фосфат фосфорилюється на вуглеці 1 ферментом гліцеральдегід-3-фосфатдегідрогеназою з отриманням молекули високої енергії 1,3-бісфосфогліцерату (BPG)
    2. Потім АДФ фосфорилюють за рахунок 1,3-бісфосфогліцерату ферментом фосфогліцераткінази (клас: трансфераза) з отриманням АТФ і 3-фосфогліцерату (3-PG)
    3. 3-фосфогліцерит потім перетворюється в 2-фосфогліцерит фосфогліцерат-мутазою при підготовці до отримання іншої молекули високої енергії
    4. Потім 2-фосфогліцерит перетворюється в фосфоенолпіруват (PEP) енолазою. В результаті виділяються Н 2 О, калій і магній.
    5. АДФ знову фосфорилюється, цього разу за рахунок ПЕП ферментом піруваткінази з отриманням іншої молекули АТФ і пірувату. Цей крок регулюється енергією в клітці. Чим вище енергія клітини, тим більше гальмується стає піруваткіназа. Показниками високих енергетичних рівнів всередині клітини є високі концентрації АТФ, ацетил-КоА, аланін і цАМФ.

    Оскільки глюкоза розщеплюється з отриманням двох молекул D-гліцеральдегід-3-фосфату, кожен етап фази «Окупитися» відбувається двічі на молекулу глюкози.

    Посилання

    1. Гарретт, Х., Реджинальд і Чарльз Грішем. Біохімія. Бостон: Видавці Твейн, 2008.
    2. Ворон, Пітер. Біологія. Бостон: Видавці Твейн, 2005.

    Проблеми

    1. Який чистий вихід гліколізу, що стосується АТФ?
    2. Назвіть ферменти, які є ключовими регуляторними ділянками при гліколізі.
    3. Чому ферменти в попередньому питанні є цільовими для регулювання?
    4. Навіщо потрібна фаза грунтування?
    5. Намалюйте весь шлях для гліколізу, включаючи ферменти, реагенти та продукти для кожного кроку.

    Автори та атрибуція

    • Дарік Бенсон, (Каліфорнійський університет Девіс)