Ми пояснюємо, що таке гліколіз, його фази, функції та значення в обміні речовин. Також, що таке глюконеогенез.
Що таке гліколіз?
Гліколіз або гліколіз - це метаболічний шлях, який служить початковим кроком для катаболізм вуглеводи в живі істоти. Полягає в основному в розриві молекули глюкози шляхом окислення молекули глюкози, отримуючи таким чином кількості хімічна енергія можна використовувати клітинами.
Гліколіз не є простим процесом, а складається з серії з десяти хімічні реакції послідовні ферменти, які перетворюють одну молекулу глюкози (C6H12O6) у дві пірувату (C3H4O3), корисні для інших метаболічних процесів, які продовжують забезпечувати Енергія до організму.
Ця серія процесів може відбуватися у присутності або відсутності кисню і відбувається в цитозолі клітини, як початкова частина клітинного дихання. У випадку з рослинами це частина цикл Кальвіна.
Швидкість реакції гліколізу настільки висока, що її завжди було важко вивчити. Він був офіційно відкритий у 1940 році Отто Мейєрхоффом і тим же роками пізніше Луїсом Лелуаром, хоча все це завдяки попереднім роботам кінця дев’ятнадцятого століття.
Цей метаболічний шлях зазвичай називають на честь прізвищ найбільших учасників його відкриття: маршрут Ембден-Мейєрхофф-Парнас. З іншого боку, слово «гліколіз» походить від грец глікози, «Цукор», і лізис, «обривається».
Фази гліколізу
Гліколіз вивчають у двох різних фазах, а саме:
- Перша фаза: витрати енергії. На цій першій стадії молекула глюкози перетворюється на два гліцеральдегіди, молекулу з низьким рівнем енергії. На це витрачається дві одиниці біохімічної енергії (АТФ, аденозинтрифосфат). Однак на наступному етапі енергія, отримана від цієї початкової інвестиції, буде подвоєна.
Таким чином, з АТФ отримують фосфорні кислоти, які вносять фосфатні групи до глюкози, складаючи новий і нестійкий цукор. Цей цукор незабаром ділиться, в результаті чого утворюються дві подібні молекули, фосфатовані і з трьома вуглецю.
Незважаючи на однакову структуру, одна з них відрізняється, тому її додатково обробляють ферменти зробити його ідентичним іншому, отримуючи таким чином дві однакові сполуки. Все це відбувається в ланцюжку реакцій з п’яти етапів. - Другий етап: отримання енергії. Гліцеральдегід у першій фазі перетворюється на високоенергетичну біохімічну сполуку у другій. Для цього він з’єднується з новими фосфатними групами, втративши дві протони Ю електрони.
Таким чином, ці проміжні цукру піддаються процесу зміни, який поступово вивільняє їх фосфати, отримуючи таким чином чотири молекули АТФ (вдвічі більше, ніж кількість, інвестована на попередньому етапі) і дві молекули пірувату, які продовжать свій цикл. самостійно, гліколіз закінчено. . Ця друга фаза реакцій складається ще з п’яти етапів.
Функції гліколізу
Гліколіз отримує необхідну енергію для простих і складних механізмів.
Основні функції гліколізу прості: отримання біохімічної енергії, необхідної для різних клітинних процесів. Завдяки АТФ, отриманому в результаті розщеплення глюкози, багато форм життя отримують енергію для виживання або для запуску набагато складніших хімічних процесів.
З цієї причини гліколіз зазвичай діє як біохімічний тригер або детонатор для інших основних механізмів, таких як цикл Кальвіна або цикл Кребса. Так багато еукаріоти Що прокаріоти практикують гліколіз.
Значення гліколізу
Гліколіз є дуже важливим процесом у галузі біохімії. З одного боку, він має велике еволюційне значення, оскільки є базовою реакцією для все більш складного життя і для підтримки життя клітини. З іншого боку, їх дослідження розкриває подробиці про різні існуючі метаболічні шляхи та про інші аспекти життя наших клітин.
Наприклад, нещодавні дослідження в університетах Іспанії та Університетської лікарні Саламанки виявили зв’язок між виживанням нейронів у головному мозку та збільшенням гліколізу, при якому нейрони їх можна знайти приглушеними. Це може бути ключовим для розуміння таких захворювань, як хвороба Паркінсона або Альцгеймера.
Гліколіз і глюконеогенез
Якщо гліколіз – це метаболічний шлях, який розщеплює молекулу глюкози для отримання енергії, то глюконеогенез – це метаболічний шлях, який йде протилежним шляхом: побудова молекули глюкози з невуглеводних попередників, тобто взагалі не пов’язаних з цукрами.
Цей процес майже виключно стосується печінки (90%) і нирок (10%) і використовує такі ресурси, як амінокислоти, лактат, піруват, гліцерин і будь-яка карбонова кислота як джерело вуглецю. При нестачі глюкози, наприклад натщесерце, вони дозволяють організму залишатися стабільним і функціонувати протягом розумного періоду, в той час як запаси глікогену в печінці тривають.