Гликолиза

Тхе Гликолиза садржи у људима и у готово свим вишећелијским организмима биокаталитички контролисан разградњу једноставних шећера, попут Д-глукозе.

Процес разградње и претварања глукозе у пируват одвија се у десет узастопних корака и може се одвијати подједнако у аеробним и анаеробним условима.

Гликолиза се користи за производњу енергије, а пируват даје прву прелиминарну фазу за биохемијску синтезу одређених супстанци. Распадање висококвалитетних угљених хидрата (више шећера) такође пролази кроз гликолизу након што се разгради на једноставне шећере.

Шта је гликолиза?

Гликолиза је централни метаболички процес за распад једноставне Д-глукозе шећера и одвија се унутар ћелија у цитосолу, течном делу ћелијске плазме.

Гликолиза је централни метаболички процес за распад једноставне Д-глукозе шећера и одвија се унутар ћелија у цитосолу, течном делу ћелијске плазме. Процес разградње одвија се у 10 узастопних, ензимски контролисаних појединачних корака. Крајњи производи укупне равнотеже из гликолизе по молекули глукозе су 2 молекула пирувата, 2 нуклеотида АТП и 2 НАДХ нуклеотида.

10 појединачних корака могу се поделити у две фазе, фаза припреме од корака 1 до корака 5 и фаза амортизације од корака 6 до 10. Фаза припреме је енергетски негативна на метаболизам, тако да се мора добити енергија у облику 2 АТП. Само је фаза амортизације енергетски позитивна, тако да на равнотежи постоји енергетска добит у облику 2 АТП нуклеотида и 2 НАДХ нуклеотида.

У прва два корака гликолизе, две фосфатне групе се преносе у глукозу, које потичу из 2 АТП нуклеотида (аденосин трифосфат) и који се на тај начин претварају у нуклеотиде АДП (аденосин дифосфат).

Иако је гликолиза до стварања пирувата неовисна о томе да ли преовлађују оксни (аеробни) или аноксични (анаеробни) услови, даљи метаболизам пирувата зависи од тога да ли је кисеоник доступан или не. Међутим, строго речено, даљњи процеси распада и конверзије више не припадају гликолизи.

Функција и задатак

Гликолиза је један од најважнијих и најчешћих централних метаболичких процеса који се одвијају унутар ћелије. Задатак и функција гликолизе састоји се у енергетском и материјалном метаболизму једноставног шећера Д-глукозе.

АТП, који се добија као део енергетског метаболизма додатком енергије и преношењем фосфатне групе у нуклеотид АДП, служи као носилац енергије и снабдевач енергије. Предност путем АТП-а има ту предност што се енергија краткотрајно складишти и не губи дисипацијом топлоте. Поред тога, АТП се може довести на место где је потребна енергија на кратким раздаљинама.

Енергетски позитивна гликолиза такође ћелији даје пируват. Може се увести у циклус лимунске киселине и каснији респираторни ланац „трошењем“ кисеоника под оксим условима у митохондријама ћелија за даљу производњу енергије, или се може користити као полазни материјал за синтезу потребних супстанци.

Главни производи распада у циклусу лимунске киселине су ЦО2 (угљен диоксид) и Х2О (вода). Енергија ослобођена током процеса оксидације користи се у респираторном ланцу за фосфорилацију АДП у АТП, па се због тога чува за кратко време.

Потпуно разграђивање глукозе на воду и угљен диоксид уз додавање кисеоника енергетски је продуктивније, али има недостатак и то што се може одвијати само у окси условима, тј. Под условима под којима је молекулски кисеоник доступан у довољним количинама. Када су потребни високи перформанси скелетних мишића, довод кисеоника у ћелије мишића је преспор, тако да из гликолизе морају да црпе потребну енергију.

Још једна предност гликолизе је велика брзина процеса која је многострука брзина конверзије унутар циклуса лимунске киселине.

Болести и тегобе

Гликолиза представља један од најстаријих и најстабилнијих метаболичких процеса живих организама у еволуцијском погледу. Гликолиза је вероватно развијена као један од основних метаболичких процеса пре 3,5 милијарди година, много пре развоја вишећелијских организама, јер су сви организми способни за гликолизу и користе је за производњу енергије.

Познато је само неколико поремећаја или болести који су изричито повезани са поремећајем гликолизе. Поремећаји у процесу гликолизе доводе првенствено до озбиљних ефеката на црвена крвна зрнца (еритроците).

Пошто не садрже митохондрије, ослањају се на снабдевање енергијом гликолизом. Ако је опскрба енергијом поремећена, долази до хемолизе, тј. Мембране еритроцита се растварају, а хемоглобин прелази директно у серум. Обично постоји недостатак ензима пируват киназа, тако да је процес гликолизе прекинут.

Други узрок који доводи до сличних симптома може се наћи у самим еритроцитима, ако они немају потребан ензим ККР (изоензим пируват киназе).

Таруијева болест (Таруијева болест) је једна од ретких болести која директно нарушава процес гликолизе. То је болест складиштења гликогена. Вишак глукозе у крвном серуму тело привремено претвара у полимерни шећер (гликоген), који се касније по потреби претвара у глукозу, да би се метаболизовао гликолизом.

У случају Таруијеве болести, наследна генетска оштећења доводе до недостатка фосхофруктокиназе, ензима који изазива фосфорилацију и претварање глукозе у фруктозу-1,6-бифосфат (3. корак у гликолизи). Недостатак ензима узрокује прекид гликолизе тако да скелетни мишићи нису правилно снабдевени енергијом.Развијају се болни мишићни грчеви и хемолитичка анемија, разбијање мембране црвених крвних ћелија.