Vysvětlíme, co je glykolýza, její fáze, funkce a význam v metabolismu. Také, co je glukoneogeneze.
Co je glykolýza?
Glykolýza nebo glykolýza je metabolická dráha, která slouží jako počáteční krok pro katabolismus sacharidy v živé bytosti. Spočívá zásadně v roztržení molekul glukózy prostřednictvím oxidace molekuly glukózy, čímž se získá množství chemická energie využitelné buňkami.
Glykolýza není jednoduchý proces, ale skládá se z řady deseti chemické reakce po sobě jdoucích enzymů, které přeměňují jednu molekulu glukózy (C6H12O6) na dvě molekuly pyruvátu (C3H4O3), užitečné pro další metabolické procesy, které nadále poskytují Energie k organismu.
Tato řada procesů může probíhat v přítomnosti nebo nepřítomnosti kyslíku a probíhá v cytosolu buňkyjako počáteční součást buněčného dýchání. V případě rostlin je součástí Calvinův cyklus.
Reakční rychlost glykolýzy je tak vysoká, že bylo vždy obtížné ji studovat. Formálně ji objevil v roce 1940 Otto Meyerhoff a ve stejných letech Luis Leloir, i když to vše díky předchozí práci z konce devatenáctého století.
Tato metabolická cesta je obvykle pojmenována podle příjmení největších přispěvatelů k jejímu objevu: cesta Embden-Meyerhoff-Parnas. Na druhou stranu slovo „glykolýza“ pochází z řečtiny glykos, "Cukr" a lýze, "odlomení".
Fáze glykolýzy
Glykolýza je studována ve dvou různých fázích, kterými jsou:
- První fáze: výdej energie. V této první fázi se molekula glukózy přemění na dva glyceraldehydy, molekuly s nízkou energetickou výtěžností. K tomu se spotřebují dvě jednotky biochemické energie (ATPadenosintrifosfát). V další fázi se však energie získaná z této počáteční investice zdvojnásobí.
Z ATP se tak získávají fosforečné kyseliny, které přispívají ke glukóze fosfátovými skupinami a tvoří nový a nestabilní cukr. Tento cukr se brzy rozdělí a výsledkem jsou dvě podobné molekuly, fosfátované a se třemi uhlíky.
I přes stejnou strukturu je jeden z nich jiný, takže je navíc ošetřen enzymy aby byla identická s druhou, čímž se získají dvě stejné sloučeniny. To vše se děje v řetězci reakcí o pěti krocích. - Druhá fáze: získávání energie. Glyceraldehyd v první fázi se ve druhé přemění na vysokoenergetickou biochemickou sloučeninu. K tomu se po ztrátě dvou spojí s novými fosfátovými skupinami protony Y elektrony.
Tyto intermediární cukry jsou tedy podrobeny procesu změny, který postupně uvolňuje jejich fosfáty, čímž se získají čtyři molekuly ATP (dvojnásobek množství investovaného v předchozím kroku) a dvě molekuly pyruvátu, které budou pokračovat ve svém cyklu. sami, glykolýza dokončena . Tato druhá fáze reakcí se skládá z dalších pěti kroků.
Funkce glykolýzy
Glykolýzou se získává potřebná energie pro jednoduché i složité mechanismy.
Hlavní funkce glykolýzy jsou jednoduché: získávání biochemické energie nezbytné pro různé buněčné procesy. Díky ATP získanému rozkladem glukózy získá mnoho forem života energii k přežití nebo ke spuštění mnohem složitějších chemických procesů.
Z tohoto důvodu glykolýza obvykle působí jako biochemický spouštěč nebo rozbuška pro další hlavní mechanismy, jako je Calvinův cyklus nebo Krebsův cyklus. Tak moc eukaryota Co prokaryota jsou praktici glykolýzy.
Význam glykolýzy
Glykolýza je velmi důležitý proces v oboru biochemie. Na jedné straně má velký evoluční význam, protože je základní reakcí pro stále složitější život a pro podporu buněčného života. Na druhou stranu jejich studie odhaluje podrobnosti o různých existujících metabolických drahách a o dalších aspektech života našich buněk.
Například nedávné studie na univerzitách ve Španělsku a v Univerzitní nemocnici v Salamance odhalily souvislosti mezi přežitím neuronů v mozku a zvýšenou glykolýzou, při které neurony lze je nalézt utlumené. To by mohlo být klíčové pro pochopení nemocí, jako je Parkinsonova nebo Alzheimerova choroba.
Glykolýza a glukoneogeneze
Pokud je glykolýza metabolickou cestou, která rozkládá molekulu glukózy na energii, glukoneogeneze je metabolická cesta, která jde opačně: konstrukce molekuly glukózy z nesacharidových prekurzorů, to znamená, že nejsou vůbec spojeny s cukry.
Tento proces je téměř výhradní pro játra (90 %) a ledviny (10 %) a jako zdroj uhlíku využívá zdroje, jako jsou aminokyseliny, laktát, pyruvát, glycerol a jakákoli karboxylová kyselina. Při nedostatku glukózy, jako je půst, umožňují tělu být stabilní a funkční po rozumnou dobu, zatímco zásoby glykogenu v játrech trvají.