Γλυκόζη τι είναι αυτό και ποιες είναι οι 10 φάσεις του;

Η γλυκόλυση είναι μια χημική διαδικασία που επιτρέπει την αναπνοή και τον κυτταρικό μεταβολισμό, συγκεκριμένα μέσω της αποσύνθεσης της γλυκόζης.

Σε αυτό το άρθρο θα δούμε λεπτομερέστερα τι είναι η γλυκόλυση και τι είναι για, καθώς και τις 10 φάσεις δράσης της.

• Σχετικό άρθρο: "Πώς λειτουργεί η ζάχαρη και το λίπος στον εγκέφαλό μας;"

Τι είναι η γλυκόλυση?

Ο όρος "γλυκόλυση" αποτελείται από τον ελληνικό "glycos" που σημαίνει "ζάχαρη" και "lysis" που σημαίνει "ρήξη". Με αυτή την έννοια, η γλυκόλυση είναι η διαδικασία με την οποία η σύνθεση της γλυκόζης τροποποιείται για να εξαγάγει αρκετή ενέργεια για να ωφελήσει τα κύτταρα. Στην πραγματικότητα, δεν λειτουργεί μόνο ως πηγή ενέργειας, αλλά επίσης επιπτώσεις στην κυτταρική δραστηριότητα με διάφορους τρόπους, χωρίς απαραίτητα να δημιουργεί πρόσθετη ενέργεια.

Παραδείγματος χάριν, παράγει υψηλή απόδοση των μορίων που επιτρέπουν τον μεταβολισμό και την κυτταρική αναπνοή τόσο αερόβια όσο και αναερόβια. Σε γενικές γραμμές, το αερόβιο είναι ένας τύπος μεταβολισμού που συνίσταται στην εξαγωγή ενέργειας από οργανικά μόρια από την οξείδωση του άνθρακα με οξυγόνο. Στο αναερόβιο, το στοιχείο που χρησιμοποιείται για την επίτευξη της οξείδωσης δεν είναι οξυγόνο, αλλά θειικό ή νιτρικό.

Γυρίστε, Η γλυκόζη είναι ένα οργανικό μόριο που αποτελείται από μεμβράνη με 6 δακτυλίους που βρίσκεται στο αίμα και η οποία είναι γενικά το αποτέλεσμα της μετατροπής των υδατανθράκων σε σάκχαρα. Για να εισέλθουν στα κύτταρα, η γλυκόζη ταξιδεύει πρωτεΐνες που το μεταφέρει από το εξωτερικό του κυττάρου στο κυτοσόλιο (ενδοκυττάριο υγρό δηλαδή το υγρό που βρίσκεται στο κέντρο των κυττάρων).

Μέσω της γλυκόλυσης, η γλυκόζη μετατρέπεται σε ένα οξύ που ονομάζεται "pivuric" ή "pyruvate" το οποίο έχει έναν πολύ σημαντικό ρόλο στη βιοχημική δραστηριότητα. Αυτή η διαδικασία εμφανίζεται στο κυτταρόπλασμα (το τμήμα του κυττάρου που βρίσκεται μεταξύ του πυρήνα και της μεμβράνης). Αλλά για να γίνει η γλυκόζη πυροσταφυλικό, πρέπει να γίνει ένας πολύ περίπλοκος χημικός μηχανισμός που αποτελείται από διαφορετικές φάσεις.

• Ίσως σας ενδιαφέρει: "Τύποι κυρίων κυττάρων του ανθρώπινου σώματος"

Οι 10 φάσεις του

Η γλυκόλυση είναι μια διαδικασία που έχει μελετηθεί από την δεύτερη δεκαετία του δέκατου ένατου αιώνα, όταν οι χημικοί Louis Pasteur, Eduard Buchner, Arthur Harden και William Νεαρά άρχισε στη λεπτομέρεια το μηχανισμό της ζύμωσης. Αυτές οι μελέτες επέτρεψαν να γνωρίσουν την ανάπτυξη και τις διάφορες μορφές αντίδρασης στη σύνθεση των μορίων.

Είναι ένας από τους παλαιότερους κυτταρικούς μηχανισμούς, και είναι ομοίως ο ταχύτερος τρόπος για να αποκτήσετε ενέργεια και να μεταβολίσετε τους υδατάνθρακες. Γι 'αυτό είναι απαραίτητο να προκύψουν 10 διαφορετικές χημικές αντιδράσεις, χωρισμένες σε δύο μεγάλες φάσεις. Η πρώτη από αυτές συνίσταται στην κατανάλωση ενέργειας μετασχηματίζοντας το μόριο γλυκόζης σε δύο διαφορετικά μόρια. ενώ η δεύτερη φάση λαμβάνει ενέργεια μετασχηματίζοντας τα δύο μόρια που δημιουργούνται στο προηγούμενο στάδιο.

Τούτου λεχθέντος, θα δούμε τώρα τις 10 φάσεις της γλυκόλυσης.

1. Εξοκινάση

Το πρώτο βήμα στη γλυκόλυση είναι η μετατροπή του μορίου της D-γλυκόζης σε ένα μόριο γλυκόζης-6-φωσφορικού (φωσφορυλιωμένο μόριο γλυκόζης σε άνθρακα 6). Για να δημιουργηθεί αυτή η αντίδραση είναι απαραίτητη η συμμετοχή σε ένα ένζυμο γνωστό ως Hexoquinasa και έχει τη λειτουργία της ενεργοποίησης της γλυκόζης έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μεταγενέστερες διαδικασίες.

2. ισομεράση φωσφογλυκόζης (ισομεράση γλυκόζης-6Ρ)

Η δεύτερη αντίδραση της γλυκόλυσης είναι ο μετασχηματισμός της 6-φωσφορικής γλυκόζης σε 6-φωσφορική φρουκτόζη. Για αυτό πρέπει να ενεργεί ένα ένζυμο που ονομάζεται ισομεράση φωσφογλυκόζης. Αυτή είναι η φάση καθορισμού της μοριακής σύνθεσης που θα εδραιώσει τη γλυκόλυση στα δύο στάδια που ακολουθούν.

3. Φωσφορουκτοκινάση

Σε αυτή τη φάση, η 6-φωσφορική φρουκτόζη μετατρέπεται σε 1,6-διφωσφορικό φρουκτόζη, μέσω της δράσης της φωσφοφρουκτοκινάσης και του μαγνησίου. Είναι μια μη αναστρέψιμη φάση, που σημαίνει ότι η γλυκόλυση αρχίζει να σταθεροποιείται.

• Σχετικό άρθρο: "10 υγιεινά τρόφιμα πλούσια σε μαγνήσιο"

4. Aldolase

Τώρα το 1,6-διφωσφορικό φρουκτόζη διαιρείται σε δύο σάκχαρα τύπου ισομερούς, δηλαδή δύο μόρια με τον ίδιο τύπο, αλλά τα άτομα των οποίων είναι διατεταγμένα με διαφορετικούς τρόπους, τα οποία έχουν επίσης διαφορετικές ιδιότητες. Τα δύο σάκχαρα είναι φωσφορική διυδροξυακετόνη (DHAP) και 3-φωσφορική γλυκεραλδεΰδη (GAP), και η διαίρεση εμφανίζεται από τη δραστηριότητα του ενζύμου αλδαλάση.

5. Τριφωσφορική ισομεράση

Η φάση 5 αποτελείται από τη διατήρηση της φωσφορικής γλυκεραλδεΰδης για το επόμενο στάδιο της γλυκόλυσης. Για το σκοπό αυτό είναι απαραίτητο ένα ένζυμο που ονομάζεται ισομεράση τριφωσφορικών να δρα εντός των δύο σακχάρων που λαμβάνονται στο προηγούμενο στάδιο (φωσφορική διυδροξυακετόνη και 3-φωσφορική γλυκεραλδεΰδη). Εδώ τελειώνει το πρώτο από τα μεγάλα στάδια που περιγράψαμε στην αρχή αυτής της αρίθμησης, της οποίας η λειτουργία είναι η παραγωγή της ενεργειακής δαπάνης.

6. Αφυδρογονάση γλυκεραλδεϋδης-3-φωσφορικής

Σε αυτή τη φάση ξεκινάει η παραγωγή ενέργειας (κατά τη διάρκεια των προηγούμενων 5 δαπανήθηκε μόνο). Συνεχίζουμε με τα δύο σάκχαρα που δημιουργήσαμε προηγουμένως και η δραστηριότητά της έχει ως εξής: παράγουν 1,3-διφωσφογλυκερικό εστέρα, με την προσθήκη ενός ανόργανου φωσφορικού σε 3-φωσφορική γλυκεραλδεΰδη.

Για να προστεθεί αυτό το φωσφορικό, το άλλο μόριο (αφυδρογονάση γλυκεραλδεΰδης-3-φωσφορικής) πρέπει να αφυδρογονωθεί. Αυτό σημαίνει ότι αρχίζει να αυξάνει την ενέργεια της ένωσης.

7. Φωσφογλυκερική κινάση

Σε αυτή τη φάση υπάρχει άλλη μεταφορά ενός φωσφορικού άλατος, ώστε να είναι δυνατό να σχηματιστεί τριφωσφορική αδενοσίνη και 3-φωσφογλυκερικό άλας. Είναι το μόριο 1,3-διφωσφογλυκερικού που λαμβάνει μια φωσφορική ομάδα από την φωσφογλυκερική κινάση.

8. Φωσφογλυκερική μουτάση

Από την παραπάνω αντίδραση ελήφθη 3-φωσφογλυκερίτη. Τώρα είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί 2-φωσφογλυκερικό άλας, μέσω της δράσης ενός ενζύμου που ονομάζεται φωσφογλυκερική μουτάση. Το τελευταίο μετατοπίζει τη θέση του τρίτου φωσφορικού άνθρακα (C3) στον δεύτερο άνθρακα (C2), και έτσι λαμβάνεται το αναμενόμενο μόριο.

9. Ενολάση

Ένα ένζυμο που ονομάζεται ενολάση είναι υπεύθυνο για την απομάκρυνση του μορίου νερού του 2-φωσφογλυκερικού. Με αυτόν τον τρόπο, λαμβάνεται ο πρόδρομος του πυρουβικού οξέος και πλησιάζουμε στο τέλος της διαδικασίας γλυκόλυσης. Αυτός ο πρόδρομος είναι φωσφοενελοπυροσταφυλικός.

10. Πυρουβική κινάση

Τέλος, λαμβάνει χώρα μεταφορά φωσφόρου φωσφοενολοπυροσταφυλικού σε διφωσφορική αδενοσίνη. Αυτή η αντίδραση συμβαίνει με τη δράση του κινάσης πυροσταφυλικού ενζύμου και επιτρέπει τη μετατροπή της γλυκόζης σε πυροσταφυλικό οξύ.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• Τα βήματα της γλυκόλυσης-10 επεξηγούν βήματα με βήματα με το διάγραμμα (2018). MicrobiologyInfo.com. Ανακτήθηκε 26 Σεπτεμβρίου 2018. Διατίθεται σε https://microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/.