Glikoliza jest ważnym procesem biochemicznym.

Glikoliza jest głównym procesem katabolizmu różnych węglowodanów dla wielu żywych organizmów. Umożliwia generowanie energii w postaci cząsteczek ATP w komórkach, w których nie występuje fotosynteza. Glikoliza beztlenowa występuje w obecności lub nieobecności tlenu.

Specyfika procesu

Liczne badania chemicznej natury tego procesu wykazały, że istnieją podobieństwa w początkowych etapach fermentacji i oddychania. Dzięki temu odkryciu naukowcy wytłumaczyli jedność w świecie żywym. Glikoliza beztlenowa zachodzi po przejściu cyklu kwasu trójkarboksylowego i zakończeniu transferu wolnych elektronów. Pirogronian wchodzi do mitochondriów, utlenia się do dwutlenku węgla. To prowadzi do uwolnienia darmowej energii z heksozy. Enzymy, które są akceleratorami reakcji glikolitycznych w wielu komórkach, są w postaci rozpuszczalnej w cytozolu. Przyspieszacze procesu utleniania heksoz występującego w obecności tlenu koncentrują się w błonach mitochondrialnych.

Do podziału cząsteczki węglowodanu zawierającej sześć atomów węgla na dwie cząsteczki wymagane jest dziesięć aktywnych enzymów. Naukowcy byli w stanie wyizolować je w czystej postaci, aby zbadać ich właściwości fizyczne i chemiczne.

Kroki procesu

Proces glikolizy zachodzi w komórkach organizmów żywych. Towarzyszy mu powstawanie kwasu pirogronowego, składa się z kilku etapów. W przypadku zaniku układu oddechowego należy aktywować glukozę. Podobny proces zachodzi podczas fosforylacji atomu węgla podczas interakcji z ATP.

glukoza + ATP = glukozo-6-fosforan + ADP

Kationy magnezu i heksokinaza (enzym) są używane do przeprowadzenia tej chemicznej interakcji. Następnie następuje izomeryzacja produktu reakcji na fruktozo-6-fosforan. Enzym fosfoglukoizomerazy stosowany jest jako katalizator.

Glikoliza glukozy charakteryzuje się kolejnym etapem, w którym uczestniczy ATP. Dołączenie kwas fosforowy występuje w pierwszym atomie węgla w fruktozie. Kolejne etapy glikolizy są związane z odłączeniem otrzymanego 1,6-difosforanu fruktozy w celu przeprowadzenia triozy, utworzenia PHA (aldehydu 3-fosfoglicerynowego).

Glikoliza to wieloetapowy proces związany z uwalnianiem energii. Po rozdzieleniu jednej cząsteczki glukozy otrzymuje się dwie cząsteczki PHA, a więc są one powtarzane.

Glikoliza jest procesem, który podsumowano za pomocą równania:

C6H12O6 + 2ATF + 2NAD + 2Fn + 4ADF → 2PVK 2NADH + 2H + + 4ATF + 2ADF

Regulacja glikolizy

Glikoliza jest ważnym procesem dla żywego organizmu. Ma na celu spełnienie dwóch funkcji:

• Generowanie ATP w rozszczepianiu cząsteczek heksozy;
• transport bloków konstrukcyjnych do późniejszego procesu syntezy.

Regulacja tego procesu ma na celu pełne zaspokojenie tych potrzeb żywej komórki. Reakcje, w których enzymy działają jako katalizatory, są nieodwracalne.

Fosfofruktokinaza ma szczególne znaczenie w realizacji funkcji regulacyjnej. Enzym ten pełni funkcję regulacyjną, która charakteryzuje szybkość procesu.

Znaczenie fizjologiczne

Glikolizę można uznać za uniwersalny sposób katabolizmu glukozy. Jest aktywnie wykorzystywany przez organizmy pro i eukariotyczne. Enzymy, które są katalizatorami glikolizy, rozpuszczone w wodzie, akumulują się w cytozolu. Niektóre komórki i tkanki zwierząt mogą katabolizować heksozy tylko poprzez glikolizę. Na przykład komórki kanałów nerkowych, neurony mózgu mają podobne zdolności.

W tkance tłuszczowej i wątrobie istnieją pewne różnice w fizjologicznej roli glikolizy. Podczas trawienia w tkance tłuszczowej i wątrobie proces ten jest źródłem substratów stosowanych w syntezie tłuszczów.

Część tkanki roślinne przechowywać skrobię w bulwach. Rośliny wodne otrzymują energię poprzez glikolizę.

W warunkach beztlenowych pirogronian przekształca się w etanol i mleczan. Procesowi towarzyszy uwalnianie dużych ilości energii.

Glikoliza ma znaczące znaczenie fizjologiczne w adipocytach. Z jego pomocą zamiast utleniania zachodzi lipogeneza, która pozwala zmniejszyć stres oksydacyjny.

Wartość medyczna

Wraz z gromadzeniem się mleczanu, który tworzy się w warunkach beztlenowych, kwasica mleczanowa rozwija się we krwi. Prowadzi to do zmniejszenia reakcji ośrodka krwi, któremu towarzyszą ostre zaburzenia metabolizmu komórkowego. Podobny proces zachodzi podczas procesów patologicznych związanych z zaburzeniem dostarczania tlenu do tkanek. Na przykład w zawale mięśnia sercowego, krwawieniu, zatorowości płucnej. Proces ten jest spowodowany przez cukrzycę, w której odbywa się proces beztlenowy zamiast tlenowej glikolizy.

Biorąc pod uwagę, że insulina jest przyspieszaczem glikolizy, w pierwszym typie cukrzycy glikoliza jest spowolniona. Właśnie dlatego leki stymulujące enzymy stosowane w tym procesie spełniają funkcję leczenia choroby.

Wniosek

Glikoliza jest procesem niezbędnym do prawidłowego funkcjonowania organizmów. W przypadku raka, zużycie glukozy wzrasta dziesięciokrotnie, więc żywotność komórek nowotworowych zależy od glikolizy.

Po szczegółowym badaniu charakterystyki przebiegu tego procesu naukowcy byli w stanie wykorzystać glikolizę, nie tylko do zasilania komórek, ale także do leczenia niektórych chorób.