Энэ нийтлэлд бид аэробик гликолиз, түүний үйл явцыг нарийвчлан авч үзэх, үе шат, үе шатуудад дүн шинжилгээ хийх болно. Глюкозын агааргүй исэлдэлттэй танилцаж, энэ үйл явцын хувьслын өөрчлөлтийн талаар мэдэж, биологийн ач холбогдлыг нь тогтооцгооё.
Гликолиз гэж юу вэ
Гликолиз нь глюкозын исэлдэлтийн гурван хэлбэрийн нэг бөгөөд исэлдэлтийн процесс өөрөө NADH болон ATP-д хуримтлагдсан энерги ялгарах замаар явагддаг. Гликолизийн явцад глюкозын молекулаас пирувийн хүчлийн хоёр молекулыг гаргаж авдаг.
Гликолиз нь янз бүрийн биологийн катализатор - ферментийн нөлөөн дор явагддаг процесс юм. Гол исэлдүүлэгч бодис нь хүчилтөрөгч юм - O2, гэхдээ гликолизийн үйл явц нь байхгүй үед үргэлжилж болно. Энэ төрлийн гликолизийг агааргүй гликолиз гэж нэрлэдэг.
Хүчилтөрөгч байхгүй үед гликолизийн үйл явц
Анаэроб гликолиз нь глюкоз бүрэн исэлддэггүй, үе шаттай глюкозын исэлдэлтийн процесс юм. Пирувийн хүчлийн нэг молекул үүсдэг. Мөн эрч хүчээрХүчилтөрөгч (анаэроб) оролцоогүйгээр гликолиз нь ашиг тус багатай байдаг. Гэсэн хэдий ч хүчилтөрөгч эсэд ороход агааргүй исэлдэлтийн процесс нь аэробик болж хувирч, бүрэн хэлбэрт шилжих боломжтой.
Гликолизийн механизм
Гликолизийн үйл явц нь зургаан нүүрстөрөгчийн глюкозыг хоёр молекул хэлбэрээр гурван нүүрстөрөгчийн пируват болгон задлах үйл явц юм. Процесс нь өөрөө бэлтгэлийн 5 үе шат, энерги нь ATP-д хуримтлагддаг 5 үе шатанд хуваагдана.
Гликолизийн процесс нь 2, 10 үе шаттай дараах байдалтай байна:
- 1 үе шат, 1 үе шат - глюкозын фосфоржилт. Глюкозын зургаа дахь нүүрстөрөгчийн үед сахарид өөрөө фосфоржилтоор идэвхждэг.
- 2-р алхам - глюкоз-6-фосфатын изомержилт. Энэ үе шатанд фосфоглюкозеймераза нь глюкозыг фруктоз-6-фосфат болгон хувиргадаг.
- 3-р шат - Фруктоз-6-фосфат ба түүний фосфоржилт. Энэ үе шат нь фосфофруктокиназа-1-ийн нөлөөгөөр фруктоз-1,6-дифосфат (альдолаза) үүсэхээс бүрддэг бөгөөд энэ нь аденозин трифосфорын хүчлээс фруктозын молекул хүртэл фосфорилын бүлгийг дагалддаг.
- 4-р алхам нь альдолазаг задалж триоз фосфатын элдоза ба кетоз гэсэн хоёр молекулыг үүсгэх процесс юм.
- 5-р шат - триоз фосфатууд ба тэдгээрийн изомержилт. Энэ үе шатанд глицеральдегид-3-фосфатыг глюкозын задралын дараагийн үе шат руу илгээж, ферментийн нөлөөгөөр дигидроксиацетон фосфат нь глицеральдегид-3-фосфат хэлбэрт шилждэг.
- 2 үе шат, 6-р үе шат (1) - Глицеральдегид-3-фосфат ба түүний исэлдэлт - энэ молекул исэлдэж, фосфоржих үе шатдифосфоглицерат-1, 3.
- 7-р үе шат (2) - 1,3-дифосфоглицератаас фосфатын бүлгийг ADP руу шилжүүлэхэд чиглэгдсэн. Энэ үе шатны эцсийн бүтээгдэхүүн нь 3-фосфоглицерат ба ATP үүсэх явдал юм.
- 8-р алхам (3) - 3-фосфоглицератаас 2-фосфоглицерат руу шилжих. Энэ үйл явц нь фосфоглицератын мутазын ферментийн нөлөөн дор явагддаг. Химийн урвал явагдах урьдчилсан нөхцөл нь магни (Mg) байх явдал юм.
- Алхам 9 (4) - 2 фосфоглицерта усгүйжүүлсэн.
- 10-р шат (5) - өмнөх үе шатуудын үр дүнд олж авсан фосфатууд нь ADP болон PEP руу шилждэг. Phosphoenulpyrovate-аас энерги нь ADP руу шилждэг. Урвалын хувьд кали (K) болон магнийн (Mg) ионууд байх шаардлагатай.
Гликолизийн өөрчилсөн хэлбэрүүд
Гликолизийн үйл явц нь 1, 3, 2, 3-бифосфоглицератын нэмэлт үйлдвэрлэл дагалдаж болно. 2,3-фосфоглицерат нь биологийн катализаторын нөлөөн дор гликолиз руу буцаж, 3-фосфоглицерат хэлбэрт шилжих чадвартай. Эдгээр ферментүүдийн үүрэг нь олон янз байдаг, жишээлбэл, 2, 3-бифосфоглицерат нь гемоглобинд агуулагддаг тул хүчилтөрөгчийг эдэд дамжуулж, диссоциацийг дэмжиж, O2 болон эритроцитуудын ойр дотно байдлыг бууруулдаг.
Олон бактери нь янз бүрийн үе шатанд гликолизийн хэлбэрийг өөрчилдөг бөгөөд тэдгээрийн нийт тоог бууруулж эсвэл өөр өөр ферментийн нөлөөн дор өөрчилдөг. Анаэробуудын багахан хэсэг нь нүүрс усыг задлах өөр аргуудтай байдаг. Олон тооны термофилд ердөө 2 гликолизийн фермент байдаг бөгөөд эдгээр нь энолаза ба пируват киназа юм.
Гликоген ба цардуул, дисахарид бабусад төрлийн моносахаридууд
Аэробик гликолиз нь бусад төрлийн нүүрс ус, ялангуяа цардуул, гликоген, ихэнх дисахаридууд (маноз, галактоз, фруктоз, сахароз болон бусад) -д байдаг процесс юм. Бүх төрлийн нүүрс усны үйл ажиллагаа нь ерөнхийдөө эрчим хүчийг олж авахад чиглэгддэг боловч тэдгээрийн зорилго, ашиглалт гэх мэт онцлог шинж чанараараа ялгаатай байж болно. Жишээ нь, гликоген нь гликогенезийг бий болгодог бөгөөд энэ нь үнэн хэрэгтээ нүүрс уснаас энерги авах зорилготой фосфолитик механизм юм. гликоген задрах. Гликоген өөрөө бие махбодид эрчим хүчний нөөцийн эх үүсвэр болж хадгалагдаж болно. Жишээлбэл, хоол идэх үед олж авсан глюкоз нь тархинд шингэдэггүй бөгөөд элгэнд хуримтлагддаг бөгөөд бие махбодид глюкоз дутагдсан үед гомеостазын ноцтой зөрчлөөс хамгаалах зорилгоор хэрэглэнэ.
Гликолизийн утга
Гликолиз нь бие махбод дахь глюкозын исэлдэлтийн цорын ганц төрөл биш боловч прокариот ба эукариотуудын эс юм. Гликолизийн ферментүүд нь усанд уусдаг. Зарим эд, эс дэх гликолизийн урвал нь зөвхөн ийм байдлаар, жишээлбэл, тархи, элэгний нефрон эсүүдэд тохиолддог. Эдгээр эрхтнүүдийн глюкозыг исэлдүүлэх бусад аргыг ашигладаггүй. Гэсэн хэдий ч гликолизийн үйл ажиллагаа хаа сайгүй ижил байдаггүй. Жишээлбэл, өөхний эд ба элэг нь хоол боловсруулах явцад өөх тосыг нийлэгжүүлэхэд шаардлагатай субстратыг глюкозоос гаргаж авдаг. Олон ургамал гликолизийг эрчим хүчнийхээ ихэнх хэсгийг гаргаж авах арга болгон ашигладаг.
