Glykolýza
Glykolýza: Prvá fáza bunkového dýchania
Thomas Shafee / CC BY 4.0 / Wikimedia Commons
Glykolýza, čo v preklade znamená „štiepenie cukrov“, je proces uvoľňovania energie v cukroch. V glykolýze je šesťuhlíkový cukor známy ako glukózy je rozdelený na dve molekuly trojuhlíkového cukru nazývaného pyruvát. Tento viackrokový proces poskytuje dve molekuly ATP obsahujúce voľná energia dve molekuly pyruvátu, dve vysokoenergetické molekuly NADH nesúce elektróny a dve molekuly vody.
Glykolýza
- Glykolýza môže prebiehať s kyslíkom alebo bez neho.
- Glykolýza produkuje dve molekuly pyruvát , dve molekuly ATP , dve molekuly NADH a dve molekuly voda .
- Glykolýza prebieha v cytoplazme .
- Na rozklade cukru sa podieľa 10 enzýmov. 10 krokov glykolýzy je usporiadaných podľa poradia, v ktorom špecifické enzýmy pôsobia na systém.
Glykolýza môže nastať s kyslíkom alebo bez neho. V prítomnosti kyslíka je prvým stupňom glykolýza bunkové dýchanie . Pri nedostatku kyslíka umožňuje glykolýza bunky na výrobu malých množstiev ATP prostredníctvom procesu fermentácie.
Glykolýza prebieha v cytosóle bunky cytoplazme . Sieť dvoch molekúl ATP sa vyrába glykolýzou (dve sa použijú počas procesu a štyri sa vyrobia.) Prečítajte si viac o 10 krokoch glykolýzy nižšie.
Krok 1
Enzým hexokináza fosforyluje alebo pridáva fosfátovú skupinu ku glukóze v bunke cytoplazme . V tomto procese sa fosfátová skupina z ATP prenesie na produkciu glukózy glukóza 6-fosfát alebo G6P. Počas tejto fázy sa spotrebuje jedna molekula ATP.
Krok 2
Enzým fosfoglukomutázy izomerizuje G6P na svoj izomér fruktóza 6-fosfát alebo F6P. Izoméry majú to isté molekulový vzorec jeden ako druhý, ale rôzne atómové usporiadanie.
Krok 3
Kináza fosfofruktokináza používa inú molekulu ATP na prenos fosfátovej skupiny na F6P, aby sa vytvorila fruktóza 1,6-bisfosfát alebo FBP. Doteraz boli použité dve molekuly ATP.
Krok 4
Enzým Aldolian štiepi fruktóza-1,6-bisfosfát na ketón a molekulu aldehydu. Tieto cukry, dihydroxyacetónfosfát (DHAP) a glyceraldehyd-3-fosfát (GAP), sú navzájom izoméry.
Krok 5
Enzým trióza-fosfát izomeráza rýchlo premieňa DHAP na GAP (tieto izoméry sa môžu vzájomne premieňať). GAP je substrát potrebný pre ďalší krok glykolýzy.
Krok 6
Enzým glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenáza (GAPDH) má v tejto reakcii dve funkcie. Najprv dehydrogenuje GAP prenesením jednej zo svojich molekúl vodíka (H⁺) na oxidačné činidlo nikotínamid adenín dinukleotid (NAD⁺) za vzniku NADH + H⁺.
Ďalej GAPDH pridáva fosfát z cytosolu do oxidovaného GAP za vzniku 1,3-bisfosfoglycerátu (BPG). Obidve molekuly GAP produkované v predchádzajúcom kroku prechádzajú týmto procesom dehydrogenácie a fosforylácie.
Krok 7
Enzým fosfoglycerokináza prenáša fosfát z BPG na molekulu ADP za vzniku ATP. To sa deje s každou molekulou BPG. Táto reakcia poskytuje dve molekuly 3-fosfoglycerátu (3 PGA) a dve molekuly ATP.
Krok 8
Enzým fosfoglyceromutáza premiestňuje P z dvoch 3 molekúl PGA z tretieho na druhý uhlík za vzniku dvoch molekúl 2-fosfoglycerátu (2 PGA).
Krok 9
Enzým enoláza odstraňuje molekulu voda z 2-fosfoglycerátu za vzniku fosfoenolpyruvátu (PEP). Toto sa deje pre každú molekulu 2 PGA z kroku 8.
Krok 10
Enzým pyruvátkináza prenáša P z PEP na ADP za vzniku pyruvátu a ATP. To sa deje pre každú molekulu PEP. Táto reakcia poskytuje dve molekuly pyruvátu a dve molekuly ATP.