Conţinut
- Glicoliza vs. respirația celulară
- Reactanți ai glicolizei
- Etapele inițiale ale glicolizei: faza investițiilor
- Etapele finale ale glicolizei: faza de întoarcere
- Produse de glicoliză
- Unde merg produsele cu glicoliză?
glicoliză este primul pas folosit de toate celulele vii pentru a extrage energie dintr-o moleculă de nutrienți (în acest caz, glucoză, un zahăr cu 6 carbon). În unele celule, în special cele ale procariotelor, este și ultimul pas, deoarece aceste celule nu sunt echipate pentru a efectua respirația celulară (glicoliză plus reacțiile aerobe care urmează în eucariote) în întregime.
Glicoliza are loc în citoplasma celulelor și are drept rezultat un câștig net de două ATP (adenozina trifosfat, nucleotidul folosit de celule pentru nevoile sale de energie).
În total, există 10 pași de glicoliză, dar nu trebuie să memorați toate cele 10 și enzimele asociate acestora pentru a avea o înțelegere fermă a căii în ansamblu. Mai important decât cunoașterea seriei de reacții verbatim este conștientizarea reactanților, a produselor și a condițiilor în care se desfășoară glicoliza.
Glicoliza vs. respirația celulară
Întrebare: Care dintre următoarele sunt produse de respirație celulară?
A. Glucoză; B. piruvat; C. Dioxidul de carbon; D. Acetil CoA
Raspunsul este C, numai dioxid de carbon. Glucoza este un reactant al respirației celulare (și al glicolizei, primul pas), în timp ce celelalte sunt intermediate pe parcurs de la derivarea unui total de 36 până la 38 ATP din glucoză atât timp cât este prezent oxigenul. Piruvatul este un produs din glicoliză; Acetil CoA este obținut din piruvat în mitocondrii, unde intră apoi în ciclul Krebs.
Reactanți ai glicolizei
Glucoză, cu formula C6H12O6, are în centru un inel hexagonal cu șase atomi care include cinci atomi de carbon și un atom de oxigen. La debutul glicolizei, este singurul reactant din amestec. Pe parcurs, însă, sunt necesare grupări fosfat pentru etapele de fosforilare (adică adăugarea grupărilor fosfat la derivații de glucoză.
În plus, reacțiile necesită un aport de două molecule de DNA+, care este transformată în forma sa hidrogenată (redusă) în timpul glicolizei.
Etapele inițiale ale glicolizei: faza investițiilor
Glucoza este fosforilată când intră într-o celulă prin difuzie prin membrana plasmatică. Este apoi rearanjat la un derivat al fructozei și apoi fosforilat a doua oară pentru a se produce fructoză-1,6-bifosfat. Aceste două reacții de fosforilare necesită introducerea a două ATP, care este hidrolizat la ADP (adenozina difosfat) pentru a permite acest lucru.
La sfârșitul acestei faze, molecula cu șase carbon este împărțită într-o pereche de trei molecule de carbon. Astfel, reactanții și produsele din fiecare etapă enumerate din acest punct trebuie să fie dublate pentru a menține o contabilitate adecvată a glicolizei în ansamblu.
Etapele finale ale glicolizei: faza de întoarcere
Cu a doua parte a glicolizei în curs, două molecule cu trei carbon gliceraldehid-3-fosfat sunt transformate în piruvat (C3H4O3) într-o serie de pași. Toate implică rearanjări, iar una dintre ele implică încă o etapă de fosforilare.
De asemenea, în faza de revenire, două molecule de NAD+ (nicotinamidă adenină dinucleotidă, un purtător de electroni necesar mai târziu în reacțiile respirației aerobe) sunt transformate în două NADH și două H+ (un ion de hidrogen).
La final, cele două grupe fosfat de pe fiecare dintre cele două molecule cu trei carbon sunt utilizate pentru a face ATP, ceea ce înseamnă că patru ATP sunt generate în această fază. Scăzând cele două ATP necesare în faza de investiții, este clar că un total de două ATP sunt derivate dintr-o moleculă de glucoză în timpul glicolizei.
Produse de glicoliză
Reacția completă (netă) a glicolizei este listată diferit în surse diferite, dar aceste diferențe sunt o problemă a deciziei autorilor dacă include anumite intermediare ca parte a reacției nete. O reprezentare exactă este
C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD → 2 C3H4O6 + 2 ATP + 2 H + + 2 NADH
Aici, Pi este fosfat anorganic, derivat din hidroliza menționată anterior a ATP.
Unde merg produsele cu glicoliză?
Piruuvatul intră apoi în mitocondrii, unde este transformat în acetil CoA. Această moleculă intră în ciclul Krebs al respirației aerobe și, în final, după reacțiile lanțului de transport a electronilor, 36 până la 38 ATP sunt generate dintr-o moleculă de glucoză în procesul de respirație celulară, inclusiv cele două ATP din glicoliză.