Vysvetlíme, čo je glykolýza, jej fázy, funkcie a význam v metabolizme. Tiež, čo je glukoneogenéza.
Čo je glykolýza?
Glykolýza alebo glykolýza je metabolická dráha, ktorá slúži ako počiatočný krok pre katabolizmus sacharidy v živé bytosti. Spočíva zásadne v prasknutí molekuly glukózy prostredníctvom oxidácie molekuly glukózy, čím sa získajú množstvá chemická energia použiteľné bunkami.
Glykolýza nie je jednoduchý proces, ale pozostáva zo série desiatich chemické reakcie po sebe idúce enzýmy, ktoré transformujú jednu molekulu glukózy (C6H12O6) na dve molekuly pyruvátu (C3H4O3), užitočné pre iné metabolické procesy, ktoré naďalej poskytujú energie k organizmu.
Táto séria procesov sa môže vyskytnúť v prítomnosti alebo neprítomnosti kyslíka a vyskytuje sa v cytosóle bunkyako počiatočná súčasť bunkového dýchania. V prípade rastlín je súčasťou Calvinov cyklus.
Rýchlosť reakcie glykolýzy je taká vysoká, že ju bolo vždy ťažké študovať. Formálne ho objavil v roku 1940 Otto Meyerhoff a o tie isté roky neskôr Luis Leloir, aj keď to všetko vďaka predchádzajúcej práci z konca devätnásteho storočia.
Táto metabolická cesta je zvyčajne pomenovaná podľa priezvisk najväčších prispievateľov k jej objavu: cesta Embden-Meyerhoff-Parnas. Na druhej strane slovo „glykolýza“ pochádza z gréčtiny glykos, "Cukor" a lýza, „odlomenie“.
Fázy glykolýzy
Glykolýza sa študuje v dvoch rôznych fázach, ktorými sú:
- Prvá fáza: výdaj energie. V tomto prvom štádiu sa molekula glukózy premení na dva glyceraldehydy, molekulu s nízkou výťažnosťou energie. Na tento účel sa spotrebujú dve jednotky biochemickej energie (ATP, Adenosintrifosfátu). V ďalšej fáze sa však získaná energia z tejto počiatočnej investície zdvojnásobí.
Z ATP sa tak získavajú kyseliny fosforečné, ktoré prispievajú fosfátovými skupinami ku glukóze a tvoria tak nový a nestabilný cukor. Tento cukor sa čoskoro rozdelí, výsledkom čoho sú dve podobné molekuly, fosfátované a s tromi uhlíkmi.
Napriek tomu, že má rovnakú štruktúru, jeden z nich je iný, preto je dodatočne ošetrený enzýmy aby bola identická s druhou, čím sa získajú dve rovnaké zlúčeniny. To všetko sa deje v reťazci reakcií v piatich krokoch. - Druhá fáza: získavanie energie. Glyceraldehyd v prvej fáze sa v druhej premení na vysokoenergetickú biochemickú zlúčeninu. Za týmto účelom sa po strate dvoch spojí s novými fosfátovými skupinami protóny Y elektróny.
Tieto intermediárne cukry sú teda podrobené procesu zmeny, ktorý postupne uvoľňuje ich fosfáty, čím sa získajú štyri molekuly ATP (dvojnásobok množstva investovaného v predchádzajúcom kroku) a dve molekuly pyruvátu, ktoré budú pokračovať vo svojom cykle. sami, glykolýza dokončená . Táto druhá fáza reakcií pozostáva z ďalších piatich krokov.
Funkcie glykolýzy
Glykolýzou sa získava potrebná energia pre jednoduché a zložité mechanizmy.
Hlavné funkcie glykolýzy sú jednoduché: získavanie biochemickej energie potrebnej pre rôzne bunkové procesy. Vďaka ATP získanému rozkladom glukózy získavajú mnohé formy života energiu na prežitie alebo na spustenie oveľa zložitejších chemických procesov.
Z tohto dôvodu glykolýza zvyčajne pôsobí ako biochemický spúšťač alebo rozbuška pre ďalšie hlavné mechanizmy, ako je Calvinov cyklus alebo Krebsov cyklus. Tak veľa eukaryoty Čo prokaryoty praktizujú glykolýzu.
Význam glykolýzy
Glykolýza je veľmi dôležitý proces v oblasti biochémia. Na jednej strane má veľký evolučný význam, pretože je základnou reakciou pre stále komplexnejší život a pre podporu bunkového života. Na druhej strane ich štúdia odhaľuje podrobnosti o rôznych existujúcich metabolických dráhach a o iných aspektoch života našich buniek.
Napríklad nedávne štúdie na univerzitách v Španielsku a Univerzitnej nemocnici v Salamance odhalili súvislosti medzi prežitím neurónov v mozgu a zvýšenou glykolýzou, pri ktorej neuróny možno ich nájsť utlmené. To by mohlo byť kľúčové pre pochopenie chorôb, akými sú Parkinsonova či Alzheimerova choroba.
Glykolýza a glukoneogenéza
Ak je glykolýza metabolickou dráhou, ktorá rozkladá molekulu glukózy na energiu, glukoneogenéza je metabolická dráha, ktorá ide opačným smerom: konštrukcia molekuly glukózy z nesacharidových prekurzorov, to znamená, že nie je vôbec spojená s cukrami.
Tento proces sa týka takmer výlučne pečene (90 %) a obličiek (10 %) a využíva zdroje ako aminokyseliny, laktát, pyruvát, glycerol a akúkoľvek karboxylovú kyselinu ako zdroj uhlíka. Pri nedostatku glukózy, napríklad nalačno, umožňujú telu byť stabilný a funkčný počas primeraného obdobia, kým zásoby glykogénu v pečeni vydržia.