Ushbu maqolada biz aerob glikolizni, uning jarayonlarini batafsil ko'rib chiqamiz va bosqichlari va bosqichlarini tahlil qilamiz. Keling, glyukozaning anaerob oksidlanishi bilan tanishamiz, bu jarayonning evolyutsion modifikatsiyalari bilan tanishamiz va uning biologik ahamiyatini aniqlaymiz.
Glikoliz nima
Glikoliz glyukoza oksidlanishining uchta ko'rinishidan biri bo'lib, unda oksidlanish jarayonining o'zi NADH va ATPda saqlanadigan energiyaning chiqishi bilan birga keladi. Glikoliz jarayonida glyukoza molekulasidan piruvik kislotaning ikkita molekulasi olinadi.
Glikoliz turli biologik katalizatorlar - fermentlar ta'sirida sodir bo'ladigan jarayondir. Asosiy oksidlovchi vosita kislorod - O2, ammo glikoliz jarayonlari uning yo'qligida davom etishi mumkin. Bunday glikoliz anaerob glikoliz deb ataladi.
Kislorodsiz glikoliz jarayoni
Anaerob glikoliz glyukoza oksidlanishining bosqichma-bosqich jarayoni boʻlib, unda glyukoza toʻliq oksidlanmaydi. Pirouzum kislotasining bir molekulasi hosil bo'ladi. Va energiya bilannuqtai nazaridan, kislorod (anaerob) ishtirokisiz glikoliz kamroq foydalidir. Biroq, kislorod hujayra ichiga kirganda, anaerob oksidlanish jarayoni aerobga aylanib, to'liq shaklda davom etishi mumkin.
Glikoliz mexanizmlari
Glikoliz jarayoni olti uglerodli glyukozaning ikkita molekula shaklida uch uglerodli piruvatga parchalanishidir. Jarayonning o'zi 5 tayyorgarlik bosqichiga va energiya ATPda saqlanadigan 5 bosqichga bo'lingan.
2 bosqichli va 10 bosqichli glikoliz jarayoni quyidagicha:
- 1 bosqich, 1 bosqich - glyukozaning fosforlanishi. Glyukozadagi oltinchi uglerodda saxaridning o'zi fosforlanish orqali faollashadi.
- 2-bosqich - glyukoza-6-fosfatning izomerlanishi. Ushbu bosqichda fosfoglyukozaimeraza glyukozani katalitik ravishda fruktoza-6-fosfatga aylantiradi.
- 3-bosqich - Fruktoza-6-fosfat va uning fosforlanishi. Bu bosqich fosforil guruhiga adenozin trifosfor kislotasidan fruktoza molekulasiga hamroh bo'lgan fosfofruktokinaz-1 ta'sirida fruktoza-1,6-difosfat (aldolaza) hosil bo'lishidan iborat.
- 4-bosqich - aldolazaning ikki molekula trioza fosfat, ya'ni eldoza va ketozni hosil qilish uchun parchalanish jarayoni.
- 5-bosqich - trioz fosfatlar va ularning izomerlanishi. Bu bosqichda glitseraldegid-3-fosfat glyukoza parchalanishining keyingi bosqichlariga yuboriladi va ferment ta'sirida dihidroksiasetonfosfat glitseraldegid-3-fosfat shakliga aylanadi.
- 2 bosqich, 6-bosqich (1) - Glitseraldegid-3-fosfat va uning oksidlanishi - bu molekulaning oksidlanish va fosforlanish bosqichidifosfogliserat-1, 3.
- 7-bosqich (2) - fosfat guruhini 1,3-difosfogliseratdan ADPga o'tkazishga qaratilgan. Ushbu bosqichning yakuniy mahsuloti 3-fosfogliserat va ATP hosil bo'ladi.
- 8-bosqich (3) - 3-fosfogliseratdan 2-fosfogliseratga o'tish. Bu jarayon fosfogliserat mutaza fermenti ta'sirida sodir bo'ladi. Kimyoviy reaksiyaning borishi uchun zaruriy shart magniy (Mg) ning mavjudligidir.
- 9-qadam (4) - 2 fosfogliserta suvsizlangan.
- 10-bosqich (5) - oldingi bosqichlar natijasida olingan fosfatlar ADP va PEPga o'tkaziladi. Fosfoenulpyrovatdan energiya ADP ga o'tkaziladi. Reaksiya uchun kaliy (K) va magniy (Mg) ionlari boʻlishi kerak.
Glikolizning modifikatsiyalangan shakllari
Glikoliz jarayoni 1, 3 va 2, 3-bifosfogliseratlarning qo'shimcha ishlab chiqarilishi bilan birga bo'lishi mumkin. 2,3-fosfogliserat biologik katalizatorlar ta'sirida glikolizga qaytishga va 3-fosfogliserat holiga o'tishga qodir. Bu fermentlarning roli xilma-xildir, masalan, 2,3-bifosfogliserat gemoglobinda bo'lib, kislorodning to'qimalarga o'tishiga olib keladi, dissotsiatsiyani rag'batlantiradi va O2 va eritrotsitlarning yaqinligini pasaytiradi.
Ko'pgina bakteriyalar turli bosqichlarda glikoliz shakllarini o'zgartirib, ularning umumiy sonini kamaytiradi yoki turli fermentlar ta'sirida ularni o'zgartiradi. Anaeroblarning kichik bir qismida uglevodlarni parchalashning boshqa usullari mavjud. Ko'pgina termofillarda atigi 2 ta glikoliz fermenti mavjud, ular enolaza va piruvat kinazdir.
Glikogen va kraxmal, disaxaridlar vaboshqa turdagi monosaxaridlar
Aerob glikoliz boshqa turdagi uglevodlarga xos boʻlgan jarayon boʻlib, xususan kraxmal, glikogen, koʻpchilik disaxaridlarga (manoza, galaktoza, fruktoza, saxaroza va boshqalar) xosdir. Uglevodlarning barcha turlarining funktsiyalari odatda energiya olishga qaratilgan, lekin ularning maqsadi, ishlatilishi va boshqalarning o'ziga xos xususiyatlariga ko'ra farq qilishi mumkin. Masalan, glikogen glikogenezga yordam beradi, bu aslida glikogenezdan energiya olishga qaratilgan fosfolitik mexanizmdir. glikogenning parchalanishi. Glikogenning o'zi tanada zaxira energiya manbai sifatida saqlanishi mumkin. Masalan, ovqat paytida olingan, ammo miya tomonidan so'rilmaydigan glyukoza jigarda to'planadi va organizmda glyukoza etishmovchiligi mavjud bo'lganda, odamni gomeostazdagi jiddiy buzilishlardan himoya qilish uchun ishlatiladi.
Glikolizning ma'nosi
Glikoliz organizmdagi glyukoza oksidlanishining noyob, ammo yagona turi emas, ham prokaryotlar, ham eukaryotlar hujayralari. Glikoliz fermentlari suvda eriydi. Ba'zi to'qimalar va hujayralardagi glikoliz reaktsiyasi faqat shu tarzda sodir bo'lishi mumkin, masalan, miya va jigar nefron hujayralarida. Ushbu organlarda glyukozani oksidlashning boshqa usullari qo'llanilmaydi. Biroq, glikolizning funktsiyalari hamma joyda bir xil emas. Masalan, yog 'to'qimasi va jigar hazm qilish jarayonida yog'larni sintez qilish uchun glyukozadan zarur substratlarni ajratib oladi. Ko'pgina o'simliklar energiyaning asosiy qismini olish uchun glikolizdan foydalanadi.
