Glukolisis apa itu dan apakah 10 fasa?

Glikolisis adalah proses kimia yang membolehkan pernafasan dan metabolisme selular, khususnya melalui penguraian glukosa.

Dalam artikel ini kita akan melihat dengan lebih terperinci apa glikolisis adalah dan apakah ia untuk, serta 10 fasa tindakan.

• Artikel berkaitan: "Bagaimanakah gula dan lemak bekerja di otak kita?"

Apa itu glikolisis?

Istilah "glikolisis" terdiri daripada "glikos" Yunani yang bermaksud "gula", dan "lysis" yang bermaksud "pecah". Dalam pengertian ini, glikolisis adalah proses yang mana komposisi glukosa diubahsuai untuk mendapatkan tenaga yang cukup untuk memberi manfaat kepada sel-sel. Malah, ia bukan sahaja bertindak sebagai sumber tenaga, tetapi juga memberi kesan kepada aktiviti selular dengan cara yang berbeza, tanpa perlu menghasilkan tenaga tambahan.

Sebagai contoh, ia menghasilkan hasil yang tinggi dari molekul yang membolehkan metabolisme dan pernafasan sel kedua aerobik dan anaerobik. Secara umum, aerobik adalah sejenis metabolisme yang terdiri daripada pengekstrakan tenaga dari molekul organik dari pengoksidaan karbon dengan oksigen. Dalam anaerobik unsur yang digunakan untuk mencapai pengoksidaan bukan oksigen tetapi sulfat atau nitrat.

Hidupkan, Glukosa adalah molekul organik yang terdiri daripada membran 6-cincin yang terdapat dalam darah, dan yang secara amnya hasil daripada transformasi karbohidrat menjadi gula. Untuk memasuki sel, glukosa bergerak melalui protein yang bertanggungjawab untuk mengangkutnya dari luar sel ke cytosol (cecair intraselular, iaitu cecair yang terdapat di tengah sel)..

Melalui glikolisis, glukosa ditukar menjadi asid yang dipanggil "pivik" atau "piruvat" yang mempunyai peranan yang sangat penting dalam aktiviti biokimia. Proses ini berlaku dalam sitoplasma (bahagian sel yang terletak di antara nukleus dan membran). Tetapi untuk glukosa menjadi piruvat, mekanisme kimia yang sangat rumit yang terdiri daripada fasa yang berbeza mesti berlaku.

• Mungkin anda berminat: "Jenis-jenis sel utama badan manusia"

10 fasa

Glikolisis adalah proses yang telah dipelajari sejak dekad kedua abad kesembilan belas, ketika ahli kimia Louis Pasteur, Eduard Buchner, Arthur Harden dan William Young mula memperinci mekanisme penapaian. Kajian-kajian ini membolehkan mengetahui perkembangan dan bentuk reaksi yang berlainan dalam komposisi molekul.

Ia adalah salah satu daripada mekanisme selular tertua, dan begitu juga cara terpantas untuk mendapatkan tenaga dan memetabolisme karbohidrat. Untuk ini diperlukan 10 tindak balas kimia yang berlainan, dibahagikan kepada dua fasa utama. Yang pertama ialah membelanjakan tenaga dengan mengubah molekul glukosa menjadi dua molekul yang berbeza; manakala fasa kedua mendapat tenaga dengan mengubah dua molekul yang dijana pada peringkat terdahulu.

Setelah itu, kita akan melihat 10 fasa glikolisis.

1. Hexokinase

Langkah pertama dalam glikolisis ialah menukar molekul D-glukosa ke dalam molekul glukosa-6-fosfat (molekul glukosa-fosforilasi pada karbon 6). Untuk menjana reaksi ini adalah perlu untuk mengambil bahagian dalam enzim yang dikenali sebagai Hexoquinasa, dan mempunyai fungsi mengaktifkan glukosa supaya ia boleh digunakan dalam proses kemudian.

2. Isomerase fosfoglucosa (isomerase Glukosa-6 P)

Reaksi kedua glikolisis ialah transformasi glukosa-6-fosfat menjadi fruktosa-6-fosfat. Untuk ini mesti bertindak sebagai enzim yang dipanggil isoserase fosfoglucosa. Ini adalah fasa menentukan komposisi molekul yang akan menyatukan glikolisis dalam dua peringkat yang berikut.

3. Fosfofructoquinasa

Dalam fasa ini, fruktosa-6-fosfat ditukar kepada fruktosa 1,6-bisphosphate, melalui tindakan phosphofructokinase dan magnesium. Ia adalah fasa tidak dapat dipulihkan, yang bermaksud bahawa glikolisis mula stabil.

• Artikel berkaitan: "10 makanan sihat yang kaya dengan magnesium"

4. Aldolase

Kini fruktosa 1,6-bisfosfat dibahagikan kepada dua jenis gula isomer, iaitu, dua molekul dengan formula yang sama, tetapi atomnya disusun dalam pelbagai cara, yang juga mempunyai sifat yang berbeza. Kedua-dua gula adalah dihydroxyacetone phosphate (DHAP) dan glyceraldehyde 3-phosphate (GAP), dan pembahagian berlaku oleh aktiviti enzim aldolase.

5. Isomerase trifosfat

Fasa fasa 5 terdiri daripada menempah fosfat glyceraldehyde untuk peringkat glikolisis seterusnya. Untuk ini diperlukan bahawa enzim yang dipanggil triphosphate isomerase bertindak di dalam dua gula yang diperoleh pada peringkat sebelumnya (dihydroxyacetone phosphate dan gliseraldehyde 3-fosfat). Di sinilah yang pertama dari peringkat besar yang kita nyatakan pada permulaan penomboran ini berakhir, yang berfungsi untuk menjana perbelanjaan tenaga.

6. Glyceraldehyde-3-phosphate Dehydrogenase

Pada fasa ini, penjanaan tenaga bermula (semasa 5 sebelumnya ia hanya dibelanjakan). Kami meneruskan dengan dua gula yang dijana sebelum ini dan aktivitinya adalah seperti berikut: menghasilkan 1,3-bisphosphoglycerate, dengan menambah fosfat anorganik kepada gliseraldehida 3-fosfat.

Untuk menambah fosfat ini, molekul lain (glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase) mesti dehidrogenasi. Ini bermakna bahawa ia mula meningkatkan tenaga sebatian.

7. Kinase fosfogliserat

Dalam fasa ini terdapat satu lagi pemindahan fosfat, dapat membentuk adenosin trifosfat dan 3-fosfogliserat. Ia adalah molekul 1,3-bisphosphoglycerate yang menerima kumpulan fosfat dari kinase fosfogliserat.

8. Mutase fosfogliserat

Dari tindak balas di atas, 3-fosfogliserat diperolehi. Kini perlu menghasilkan 2-phosphoglycerate, dengan cara enzim yang dipanggil phosphoglycerate mutase. Yang terakhir memindahkan kedudukan fosfat karbon ketiga (C3) ke karbon kedua (C2), dan oleh itu molekul yang diharapkan diperolehi.

9. Enolase

Enzim yang dipanggil enolase bertanggungjawab untuk mengeluarkan molekul air 2-phosphoglycerate. Dengan cara ini, prekursor asid piruvat diperolehi dan kita hampir menjelang akhir proses glikolisis. Prekursor ini adalah phosphoenolpyruvate.

10. Pyruvate kinase

Akhir sekali, pemindahan fosforus phosphoenolpyruvate kepada adenosine diphosphate berlaku. Reaksi ini berlaku dengan tindakan enzim pyruvate kinase, dan membolehkan glukosa selesai berubah menjadi asid piruvat.

Rujukan bibliografi:

• Glycolysis-10 langkah-langkah menjelaskan langkah-langkah dengan gambarajah (2018). MicrobiologyInfo.com. Diperoleh pada 26 September 2018. Boleh didapati di https://microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/.