En aquest article analitzarem més de prop la glucòlisi aeròbica, els seus processos i analitzarem les etapes i els passos. Coneixem l'oxidació anaeròbica de la glucosa, coneixem les modificacions evolutives d'aquest procés i determinem el seu significat biològic.
Què és la glucòlisi
La glucòlisi és una de les tres formes d'oxidació de la glucosa, en la qual el propi procés d'oxidació va acompanyat de l'alliberament d'energia, que s'emmagatzema en NADH i ATP. En el procés de glucòlisi, a partir d'una molècula de glucosa s'obtenen dues molècules d'àcid pirúvic.
La glucòlisi és un procés que es produeix sota la influència de diversos catalitzadors biològics: enzims. El principal agent oxidant és l'oxigen - O2, tanmateix, els processos de glucòlisi poden continuar en la seva absència. Aquest tipus de glucòlisi s'anomena glucòlisi anaeròbica.
El procés de la glucòlisi en absència d'oxigen
La glucòlisi anaeròbica és un procés gradual d'oxidació de la glucosa en què la glucosa no s'oxida completament. Es forma una molècula d'àcid pirúvic. I amb energiapunt de vista, la glucòlisi sense la participació d'oxigen (anaeròbica) és menys beneficiosa. Tanmateix, quan l'oxigen entra a la cèl·lula, el procés d'oxidació anaeròbica pot convertir-se en un procés aeròbic i procedir de forma completa.
Mecanismes de la glucòlisi
El procés de la glucòlisi és la descomposició de la glucosa de sis carbonis en piruvat de tres carbonis en forma de dues molècules. El procés en si es divideix en 5 etapes de preparació i 5 etapes en què l'energia s'emmagatzema en ATP.
El procés de glucòlisi de 2 passos i 10 passos és el següent:
- 1 etapa, etapa 1: fosforilació de la glucosa. Al sisè carboni de la glucosa, el propi sacàrid s'activa mitjançant la fosforilació.
- Pas 2: isomerització de la glucosa-6-fosfat. En aquesta etapa, la fosfoglucoseimerasa converteix catalíticament la glucosa en fructosa-6-fosfat.
- Fase 3 - Fructosa-6-fosfat i la seva fosforilació. Aquest pas consisteix en la formació de fructosa-1,6-difosfat (aldolasa) per l'acció de la fosfofructoquinasa-1, que acompanya el grup fosforil des de l'àcid adenosina trifosfòric fins a la molècula de fructosa.
- El pas 4 és el procés de divisió de l'aldolasa per formar dues molècules de triosa fosfat, és a dir, eldosa i cetosa.
- Fase 5: fosfats de triosa i la seva isomerització. En aquesta etapa, el gliceraldehid-3-fosfat s'envia a les etapes posteriors de degradació de la glucosa i el fosfat de dihidroxiacetona es converteix en forma de gliceraldehid-3-fosfat sota la influència de l'enzim.
- 2, etapa 6 (1) - Gliceraldehid-3-fosfat i la seva oxidació - l'etapa en què aquesta molècula s'oxida i fosforila adifosfoglicerat-1, 3.
- Etapa 7 (2) - destinada a transferir el grup fosfat a ADP des de l'1,3-difosfoglicerat. Els productes finals d'aquest pas són la formació de 3-fosfoglicerat i ATP.
- Pas 8 (3): transició del 3-fosfoglicerat al 2-fosfoglicerat. Aquest procés es produeix sota la influència de l'enzim fosfoglicerat mutasa. Un requisit previ per al flux d'una reacció química és la presència de magnesi (Mg).
- Pas 9 (4) - 2 de fosfoglicerta deshidratades.
- Etapa 10 (5) - els fosfats obtinguts com a resultat de les etapes anteriors es transfereixen a ADP i PEP. L'energia del fosfoenulpirovat es transfereix a l'ADP. La reacció requereix la presència d'ions potassi (K) i magnesi (Mg).
Etapa
Formes modificades de glucòlisi
El procés de glucòlisi pot anar acompanyat d'una producció addicional d'1, 3 i 2, 3-bifosfoglicerats. El 2,3-fosfoglicerat, sota la influència dels catalitzadors biològics, és capaç de tornar a la glucòlisi i passar a la forma de 3-fosfoglicerat. El paper d'aquests enzims és divers, per exemple, el 2, 3-bifosfoglicerat, en estar a l'hemoglobina, fa que l'oxigen passi als teixits, afavorint la dissociació i disminuint l'afinitat de l'O2 i els eritròcits.
Molts bacteris canvien les formes de la glucòlisi en diverses etapes, reduint-ne el nombre total o modificant-les sota la influència de diferents enzims. Una petita part dels anaerobis tenen altres mètodes de descomposició dels carbohidrats. Molts termòfils només tenen 2 enzims de glucòlisi, aquests són l'enolasa i la piruvat cinasa.
Glucogen i midó, disacàrids i altres tipus de monosacàrids
La glucòlisi aeròbica és un procés inherent a altres tipus d'hidrats de carboni, i concretament és inherent al midó, al glicogen, a la majoria de disacàrids (manosa, galactosa, fructosa, sacarosa i altres). Les funcions de tots els tipus d'hidrats de carboni estan generalment dirigides a l'obtenció d'energia, però poden diferir en les especificitats de la seva finalitat, ús, etc. Per exemple, el glucogen es presta a la glicogènesi, que de fet és un mecanisme fosfolític destinat a obtenir energia del degradació del glucogen. El propi glicogen es pot emmagatzemar al cos com a font de reserva d'energia. Així, per exemple, la glucosa que s'obté durant un àpat, però no absorbida pel cervell, s'acumula al fetge i s'utilitzarà quan hi hagi una manca de glucosa al cos per tal de protegir l'individu de greus alteracions de l'homeòstasi..
Significat de la glucòlisi
La glucòlisi és un tipus únic, però no l'únic, d'oxidació de la glucosa al cos, la cèl·lula tant dels procariotes com dels eucariotes. Els enzims de la glucòlisi són solubles en aigua. La reacció de glucòlisi en alguns teixits i cèl·lules només es pot produir d'aquesta manera, per exemple, al cervell i a les cèl·lules de la nefrona del fetge. No s'utilitzen altres maneres d'oxidar la glucosa en aquests òrgans. Tanmateix, les funcions de la glucòlisi no són les mateixes a tot arreu. Per exemple, el teixit adipós i el fetge en el procés de digestió extreuen de la glucosa els substrats necessaris per a la síntesi de greixos. Moltes plantes utilitzen la glucòlisi com a forma d'extreure la major part de la seva energia.
