biotechnologia


 
 

Glikoliza

Glikoliza (gr. „glik” - słodki i „lysis” - rozpuszczanie) jest łańcuchem reakcji prowadzącym do przekształcenia glukozy w pirogronian. Zachodzi ona w cytoplazmie prawie wszystkich organizmów żywych i służy do wytwarzania energii zgromadzonej w ATP oraz do dostarczania elementów budujących składniki komórki. U tlenowców stanowi zaledwie wstępny etap oddychania tlenowego.

Glikoliza składa się z dziesięciu reakcji i można ją podzielić na dwie fazy. Pierwsza z nich przekształca glukozę w fruktozo-1,6-bisfosforan i wymaga zużycia dwóch cząsteczek ATP na każdą cząsteczkę cukru.
W drugim etapie zachodzi rozszczepienie fruktozo-1,6-bisfosforanu na dwa związki, ulegające wzajemnym przekształceniom. Jeden z nich, aldehyd 3-fosfoglicerynowy, ulega dalszym przemianom obejmującym utlenianie i fosforylację, a reakcjom tym towarzyszy utworzenie ATP.


Rys. 1. Glikoliza

Reakcja sumaryczna glikolizy jest następująca:
Glukoza + 2Pi + 2ADP + NAD+ -> 2 cząsteczki pirogronianu + 2 ATP + 2NADH + 2H+ 2H2O
Podczas przekształcania glukozy w dwie cząsteczki pirogronianu powstają zatem dwie cząsteczki ATP.

Tabela. 1. Zużycie i synteza ATP podczas glikolizy


Akceptorem elektronów podczas procesu utleniania aldehydu 3-fosfoglicerynowego jest NAD+, który musi być regenerowany, aby umożliwić stałe zachodzenie przemian glikolitycznych. Organizmy tlenowe wykorzystują do tego łańcuch oddechowy, podczas którego NADH przekazuje elektrony na tlen. W warunkach beztlenowych NADH redukuje pirogronian do mleczanu lub etanolu w procesach tak zwanej fermentacji mlekowej lub alkoholowej.

W warunkach fizjologicznych rekcje glikolizy są odwracalne. Wyjątek stanowią trzy procesy katalizowane przez heksokinazę, fosfofruktokinazę i kinazę pirogronianową. Najważniejszym punktem kontrolnym glikolizy jest reakcja regulowana przez fosfofruktokinazę, aktywną w sytuacji dużego zapotrzebowania na energię lub składniki budulcowe, tzn. w obecności AMP i fruktozo-2,6-bisfosforanu, sygnalizującyego duże stężenie glukozy w wątrobie. Hamują ją natomiast duże stężenia ATP i cytrynianu. Brak aktywności tego enzymu przyczynia się do akumulowania glukozo-6-fosforanu inaktywującego heksakinazę.

Ostatni etap kontrolny to reakcja kinazy pirogronianowej allosterycznie hamowanej przez ATP i alaninę, a aktywowanej przez fruktozo-1,6-bisfosforan. Małe stężenie glukozy we krwi pobudza fosforylację tego enzymu w wątrobie i hamuje tym samym jego aktywność oraz zużycie glukozy.

Do szlaku glikolitycznego mogą wejść również inne, powszechnie występujące monosacharydy, np. fruktoza, która powstaje w wyniku rozpadu sacharozy, czyli cukru spożywczego. Jej przemiany zachodzące w wątrobie określa się mianem szlaku przemian fruktozo-1-fosforanu.


Rys. 2. Szlak przemian fruktozo-1-fosforanu

Glikolizie może ulegać również galaktoza, będąca jednym ze składników laktozy - cukru występującego w mleku. Podczas czterech kolejnych etapów ulega ona przekształceniu w glukozo-6-fosforan. Sumaryczną reakcję katalizowaną przez galaktokinazę można zapisać równaniem:

Galaktoza + ATP -> glukozo-1-fosforan + ADP + H+

Glukozo-1- fosforan ulega następnie izomeryzacji do glukozo-6-fosforanu, a przemiana ta jest katalizowana przez enzym fosfoglukomutazę.

Znana jest niewielka liczb chorób, w których stwierdzono brak aktywności enzymów glikolitycznych. Ich zasadniczym objawem jest niedokrwistość hemolityczna. W intensywnie rosnących komórkach nowotworowych glikoliza przebiega znacznie szybciej, niż tego wymaga cykl Krebsa. Produkcja pirogronianu przewyższa zdolności jego metabolizowania, co prowadzi do nadmiernego wytwarzania mleczanu i zakwaszania środowiska w guzie.


Autor: Anna Kurcek


Literatura:
• Lubert Stryer „Biochemia”, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2003;
• Robert K. Murray, Daryl K. Granner, Peter A. Mayes, Victor W. Rodwell “Biochemia Harpera” Wydanie III, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1995.

Komentarze

Widok Uszereguj
Tylko zarejestrowani mogą dodawać komentarze. Zarejestruj się/Zaloguj

Podręcznik biotechnologii

Kto jest online

167 gości oraz 0 użytkowników online.

Jesteś niezarejestrowanym lub niezalogowanym użytkownikiem.


 
 
 
Partnerzy:

laboratoria.net Nauka w Polsce Academio Fundacja NanoNet BioCen - BioCentrum Edukacji Naukowej Notatek.pl cebioforum.com materialyinzynierskie.pl Wspieram.to - POLSKI KICKSTARTER - Polska platforma finansowania społecznoœciowego.Tu zrealizujš się Twoje pomysły. VitaInSilica Portal popularnonaukowy

Portal: Redakcja . Współpraca . Kontakt . Polecamy



Wszystkie prawa zastrzeżone 2006-2016 e-biotechnologia.pl
stat4u