Aerobia glikoliza Kaj je, reakcije, glikolitični posredniki

The Aerobna ali aerobna glikoliza Opredeljen je kot uporaba presežka glukoze, ki ga oksidativna fosforilacija ne obdeluje proti tvorbi "fermentacijskih" izdelkov, tudi pod pogoji visoke koncentracije kisika in kljub padcu energijske učinkovitosti.

Običajno se daje v tkivih z visokimi proliferativnimi stopnjami, katerih uživanje glukoze in kisika je visoka. Primer tega so tumorske celice raka, nekatere parazitske celice krvi sesalcev in celo celice nekaterih območij možganov sesalcev.

Energija, ki jo pritegne katabolizem glukoze, je ohranjena v obliki ATP in NADH, ki se uporabljata navzdol v različnih presnovnih poteh.

Med aerobno glikolizo je piruvat usmerjen proti KREBS ciklu in verigi elektronskih transporte.

Aerobna ali anaerobna glikoliza se pojavlja predvsem v citosolu, razen organizmov, kot so tripanosomatidi, ki imajo specializirane glikolitične organele, znane kot glikosomi.

Glikoliza je ena najbolj znanih presnovnih poti. V tridesetih letih prejšnjega stoletja sta ga v celoti oblikovala Gustav Embden in Otto Meyerhof, ki sta preučevala pot v skeletnih mišičnih celicah. Vendar je aerobna glikoliza znana kot Warburg učinek od leta 1924.

Reakcije aerobne glikolize

Aerobni katabolizem glukoze se pojavi v desetih kataliziranih korakih. Številni avtorji menijo, da so ti koraki razdeljeni na fazo naložb v energijo, katere cilj je povečati vsebnost proste energije v posrednikih, in še en nadomestni in ATP -jevi povečanje energije.

Vam lahko služi: histokemija: fundacija, obdelava, obarvanje

Faza naložbe v energijo

1-fosforilacija glukoze do 6-fosfata glukoze, ki jo katalizira heksokinaza (HK). V to reakcijo vložimo za vsako molekulo glukoze ATP molekula, ki deluje kot darovalec fosfatne skupine. Glukozni 6-fosfat (G6P) in ADP, reakcija pa je nepopravljiva.

Encim zahteva oblikovanje celotnega Mg-ATP2- za njegovo delovanje, zato si zasluži magnezijeve ione.

2-epiomerizacija G6P v fruktozo 6-fosfat (F6P). Ne vključuje izdatkov za energijo in je reverzibilna reakcija, ki jo katalizira fosfoglukoza izomeraza (PGI).

3-F6P fosforilacija v fruktozo 1,6-biffosfat, katalizirana s fosfofratokinazo-1 (PFK-1) (PFK-1). Molekula ATP se uporablja kot darovalec fosfatne skupine, reakcijski produkti pa F1.6-bp in ADP. Zahvaljujoč svoji vrednosti ∆G je ta reakcija nepopravljiva (kot reakcija 1).

4-katalitikopur F1.6-BP v dihidroksiacetonskem fosfatu (DHAP), ketozi in gliceraldehid 3-fosfat (GAP), aldosa. Encim aldolaze je odgovoren za to reverzibilno aldolno kondenzacijo.

5-Triosa-fosfat izomeraza (TIM) je odgovorna za medsebojno pretvorbo triosas fosfata: DHAP in vrzel, brez dodatnega prispevka energije.

Faza okrevanja energije

1-Pleat oksidira gliceraldehid 3-fosfat dehidrogenaza (GAPDH), ki katalizira prenos skupine za fosfatno vrzel, da tvori 1,3-bifoscglicerat. V tej reakciji se dve molekuli NAD+ zmanjšata z molekulami glukoze in uporabljata dve anorganski molekuli fosfata.

Vsak proizvedeni NADH prehaja skozi elektronsko transportno verigo, 6 molekul ATP pa sintetizira oksidativno fosforilacijo.

2-fosfoglicerat kinaza (PGK) prenaša fosforilno skupino iz 1,3-bifosfoglicerata na ADP, kar tvori dve molekuli ATP in dve 3-fosfogliceratu (3pg) (3pg) (3pg). Ta postopek je znan kot fosforilacija na ravni substrata.

Vam lahko služi: Izbira stabilizatorja: kaj je in primeri

PGK v tem odlomku poti odgovarja na dve molekuli ATP, ki jih zaužijemo v reakcijah HK in PFK.

3-3pg se v 2pg pretvori s fosfogliceratom Mutasa (PGM), ki katalizira premik fosforilne skupine med ogljikom 3 in 2 glicerata v dveh korakih in reverzibilno. Ta encim zahteva tudi magnezijev ion.

4-a dehidracijska reakcija, ki jo katalizira Enolasas, pretvori 2PG v fosfoenolpiruvat (PEP) v reakcijo, ki ne potrebuje naložbe v energijo, vendar ustvari spojino z večjim energetskim potencialom za prenos fosfatne skupine pozneje.

5-finalno kataliz kinazni piruvat (PYK). Dve molekuli ADP uporabljata molekula glukoze in nastajajo 2 molekuli ATP. PYK uporablja kalijeve in magnezijeve ione.

Tako je skupna energetska učinkovitost glikolize 2 molekuli ATP za vsako molekulo glukoze, ki vstopi v pot. V aerobnih pogojih popolna razgradnja glukoze pomeni pridobivanje med 30 in 32 molekulami ATP.

Cilj glukolitskih posrednikov

Nato glikoliza, piruvat je podvržen dekarboksilaciji, proizvaja CO2 in darovanje acetilne skupine acetil koencim A, ki je oksidiran tudi v CO2 v ciklu Krebs.

Elektroni, sproščeni med to oksidacijo.

Lahko vam služi: Flora in Fauna de Salta: več reprezentativnih vrst

Med aerobno glikolizo se presežek piruvata obdeluje z encimsko laktat dehidrogenazo, ki tvori laktat in regenerira del NAD+ porabljenega koraka v glikolizi, vendar brez nastanka novih molekul ATP ATP.

Mehanizem laktata dehidrogenaze (vir: jazzlw [cc by-sa 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)] prek Wikimedia Commons)

Poleg tega lahko piruvat uporabimo v anaboličnih procesih, ki vodijo do nastajanja alaninske aminokisline, ali pa lahko delujejo tudi kot okostje za sintezo maščobnih kislin.

Tako kot Pyruvate, končni produkt glikolize, tudi mnogi reakcijski posredniki izpolnjujejo druge funkcije na kataboličnih ali anaboličnih poteh, pomembnih za celico.

Takšen je primer glukoznega 6-fosfata in poti pentoznega fosfata, kjer dobimo posrednike riboznega prisotnega v nukleinskih kislinah.

Reference

1. Akram, m. (2013). Mini pregled glikolize in raka. J. Canc. Educa., 28, 454-457.
2. Esen, e., & Long, F. (2014). Aerobna glikoliza v osteoblastih. Curr osteoporos rep, 12, 433-438.