Содержание
- Гликолиз против клеточного дыхания
- Реактивы гликолиза
- Начальные шаги гликолиза: фаза инвестирования
- Заключительные шаги гликолиза: фаза возврата
- Продукты гликолиза
- Куда идут продукты гликолиза?
гликолиз это первый шаг, используемый всеми живыми клетками для извлечения энергии из молекулы питательного вещества (в этом случае, глюкозаШестиуглеродный сахар). В некоторых клетках, особенно в клетках прокариот, это также последний шаг, так как эти клетки не способны полностью выполнять клеточное дыхание (гликолиз плюс аэробные реакции, которые следуют у эукариот).
Гликолиз происходит в цитоплазме клеток и приводит к чистому увеличению двух АТФ (трифосата аденозинануклеотид, используемый клетками для своих энергетических потребностей).
Всего 10 стадий гликолиза, но вам не нужно запоминать все 10 и связанные с ними ферменты, чтобы иметь четкое представление о пути в целом. Более важно, чем дословно знать последовательность реакций, знать о реагентах, продуктах и условиях, при которых развивается гликолиз.
Гликолиз против клеточного дыхания
Вопрос: Какие из следующих продукты из клеточное дыхание?
А. Глюкоза; Б. пируват; C. диоксид углерода; D. Acetyl CoA
Ответ С, только углекислый газ. Глюкоза является реагентом клеточного дыхания (и гликолиза, первой стадии), в то время как другие являются промежуточными соединениями на протяжении всего пути получения от 36 до 38 АТФ из глюкозы, пока присутствует кислород. Пируват является продуктом гликолиз; Ацетил-КоА производится из пирувата в митохондриях, где он затем вступает в цикл Кребса.
Реактивы гликолиза
Глюкоза, с формулой С6ЧАС12О6имеет шестиатомное шестиугольное кольцо в центре, которое включает пять атомов углерода и атом кислорода. В начале гликолиза это единственный реагент в смеси. Однако по пути фосфатные группы необходимы для стадий фосфорилирования (т.е. добавления фосфатных групп к производным глюкозы).
Кроме того, реакции требуют ввода двух молекул NAD+, который превращается в его гидрированную (восстановленную) форму во время гликолиза.
Начальные шаги гликолиза: фаза инвестирования
Глюкоза фосфорилируется, когда попадает в клетку путем диффузии через плазматическую мембрану. Затем его перегруппируют в производное фруктозы, а затем фосфорилируют во второй раз, чтобы получить фруктозо-1,6-бифосфат. Эти две реакции фосфорилирования требуют ввода двух АТФ, которые гидролизуются до АДФ (аденозиндифосфата), чтобы это произошло.
В конце этой фазы шестиуглеродная молекула разделяется на пару трехуглеродных молекул. Таким образом, реагенты и продукты на каждом этапе, перечисленном с этого момента, должны быть удвоены, чтобы обеспечить надлежащий учет гликолиза в целом.
Заключительные шаги гликолиза: фаза возврата
Во время второй части гликолиза две трехуглеродные молекулы глицеральдегид-3-фосфат превращаются в пируват (С3ЧАС4О3) в серии шагов. Все они включают перегруппировки, и одна из них включает еще одну стадию фосфорилирования.
Также в возвратной фазе две молекулы НАД+ (никотинамид-аденин-динуклеотид, носитель электронов, необходимый позже в реакциях аэробного дыхания), превращаются в два NADH и два H+ (ион водорода).
В конце две фосфатные группы в каждой из двух трехуглеродных молекул используются для создания АТФ, что означает, что четыре АТФ генерируются на этой фазе. Вычитая два СПС, необходимые на этапе инвестирования, ясно, что в общей сложности два АТФ происходят из одной молекулы глюкозы во время гликолиза.
Продукты гликолиза
Полная (чистая) реакция гликолиза в разных источниках указана по-разному, но эти различия зависят от решения авторов, включать ли определенные промежуточные продукты в состав чистой реакции. Одно точное представление
С6ЧАС12О6 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD → 2 C3ЧАС4О6 + 2 АТФ + 2 Н + + 2 НАДН
Здесь Pi представляет собой неорганический фосфат, полученный в результате вышеупомянутого гидролиза АТФ.
Куда идут продукты гликолиза?
Затем пируват попадает в митохондрии, где он превращается в ацетил-КоА. Эта молекула входит в цикл аэробного дыхания Кребса и, в конечном итоге, после реакций цепи переноса электронов, 36-38 АТФ образуются из молекулы глюкозы в процессе клеточного дыхания, в том числе два АТФ от гликолиза.