In diesem Artikel werfen wir einen genaueren Blick auf die aerobe Glykolyse, ihre Prozesse und analysieren die Stufen und Schritte. Machen wir uns mit der anaeroben Oxidation von Glukose vertraut, erfahren Sie mehr über die evolutionären Modifikationen dieses Prozesses und bestimmen Sie seine biologische Bedeutung.
Was ist Glykolyse
Glykolyse ist eine der drei Formen der Glukoseoxidation, bei der der Oxidationsprozess selbst von der Freisetzung von Energie begleitet wird, die in NADH und ATP gespeichert wird. Bei der Glykolyse werden aus einem Glucosemolekül zwei Moleküle Brenztraubensäure gewonnen.
Glykolyse ist ein Prozess, der unter dem Einfluss verschiedener biologischer Katalysatoren – Enzyme – abläuft. Das Hauptoxidationsmittel ist Sauerstoff - O2, jedoch können die Prozesse der Glykolyse in seiner Abwesenheit ablaufen. Diese Art der Glykolyse wird als anaerobe Glykolyse bezeichnet.
Der Prozess der Glykolyse in Abwesenheit von Sauerstoff
Anaerobe Glykolyse ist ein schrittweiser Prozess der Glukoseoxidation, bei dem Glukose nicht vollständig oxidiert wird. Es entsteht ein Molekül Brenztraubensäure. Und mit EnergieSichtweise ist die Glykolyse ohne Beteiligung von Sauerstoff (anaerob) weniger vorteilhaft. Wenn jedoch Sauerstoff in die Zelle gelangt, kann der anaerobe Oxidationsprozess in einen aeroben übergehen und in voller Form ablaufen.
Mechanismen der Glykolyse
Der Prozess der Glykolyse ist die Zersetzung von Glucose mit sechs Kohlenstoffatomen in Pyruvat mit drei Kohlenstoffatomen in Form von zwei Molekülen. Der Prozess selbst gliedert sich in 5 Stufen der Vorbereitung und 5 Stufen, in denen Energie in ATP gespeichert wird.
Glykolyseprozess von 2 Schritten und 10 Schritten ist wie folgt:
- 1 Stufe, Stufe 1 - Phosphorylierung von Glucose. Am sechsten Kohlenstoff in Glucose wird das Saccharid selbst durch Phosphorylierung aktiviert.
- Schritt 2 - Isomerisierung von Glucose-6-Phosphat. In diesem Stadium wandelt die Phosphoglucoseimerase Glucose katalytisch in Fructose-6-Phosphat um.
- Stufe 3 - Fructose-6-Phosphat und seine Phosphorylierung. Dieser Schritt besteht in der Bildung von Fructose-1,6-diphosphat (Aldolase) durch die Wirkung von Phosphofructokinase-1, die die Phosphorylgruppe von Adenosintriphosphorsäure zum Fructosemolekül begleitet.
- Schritt 4 ist der Prozess der Sp altung von Aldolase, um zwei Moleküle Triosephosphat zu bilden, nämlich Eldose und Ketose.
- Stufe 5 - Triosephosphate und ihre Isomerisierung. In diesem Stadium wird Glyceraldehyd-3-phosphat in die nachfolgenden Stadien des Glukoseabbaus geleitet und Dihydroxyacetonphosphat wird unter dem Einfluss des Enzyms in die Form von Glyceraldehyd-3-phosphat umgewandelt.
- 2 Stufe, Stufe 6 (1) - Glyceraldehyd-3-phosphat und seine Oxidation - die Stufe, in der dieses Molekül oxidiert und phosphoryliert wirdDiphosphoglycerat-1, 3.
- Stufe 7 (2) - zielte darauf ab, die Phosphatgruppe von 1,3-Diphosphoglycerat auf ADP zu übertragen. Die Endprodukte dieses Schrittes sind die Bildung von 3-Phosphoglycerat und ATP.
- Schritt 8 (3) - Übergang von 3-Phosphoglycerat zu 2-Phosphoglycerat. Dieser Prozess findet unter dem Einfluss des Enzyms Phosphoglycerat-Mutase statt. Voraussetzung für den Ablauf einer chemischen Reaktion ist die Anwesenheit von Magnesium (Mg).
- Schritt 9 (4) - 2 Phosphoglycerta dehydriert.
- Stufe 10 (5) - Phosphate, die als Ergebnis der vorherigen Stufen erh alten wurden, werden in ADP und PEP übertragen. Energie aus Phosphoenulpyrovat wird auf ADP übertragen. Die Reaktion erfordert die Anwesenheit von Kalium- (K) und Magnesium- (Mg) Ionen.
Modifizierte Formen der Glykolyse
Der Vorgang der Glykolyse kann von einer zusätzlichen Produktion von 1,3- und 2,3-Biphosphoglyceraten begleitet sein. 2,3-Phosphoglycerat kann unter dem Einfluss biologischer Katalysatoren zur Glykolyse zurückkehren und in die Form von 3-Phosphoglycerat übergehen. Die Rolle dieser Enzyme ist vielfältig, zum Beispiel bewirkt 2,3-Biphosphoglycerat, das sich in Hämoglobin befindet, dass Sauerstoff in Gewebe gelangt, was die Dissoziation fördert und die Affinität von O2 und Erythrozyten senkt.
Viele Bakterien ändern die Formen der Glykolyse in verschiedenen Stadien, indem sie ihre Gesamtzahl verringern oder sie unter dem Einfluss verschiedener Enzyme modifizieren. Ein kleiner Teil der Anaerobier hat andere Methoden des Kohlenhydratabbaus. Viele Thermophile haben überhaupt nur 2 Glykolyseenzyme, das sind Enolase und Pyruvatkinase.
Glykogen und Stärke, Disaccharide undandere Arten von Monosacchariden
Aerobe Glykolyse ist ein Prozess, der anderen Arten von Kohlenhydraten eigen ist, und insbesondere ist er Stärke, Glykogen, den meisten Disacchariden (Manose, Galactose, Fructose, Saccharose und anderen) inhärent. Die Funktionen aller Arten von Kohlenhydraten zielen im Allgemeinen auf die Gewinnung von Energie ab, können sich jedoch in den Besonderheiten ihres Zwecks, ihrer Verwendung usw. unterscheiden. Zum Beispiel eignet sich Glykogen für die Glykogenese, die tatsächlich ein phospholytischer Mechanismus ist, der darauf abzielt, Energie aus dem Kohlenhydrat zu gewinnen Abbau von Glykogen. Glykogen selbst kann im Körper als Energiereserve gespeichert werden. So reichert sich zum Beispiel Glukose, die während einer Mahlzeit gewonnen, aber nicht vom Gehirn aufgenommen wird, in der Leber an und wird bei einem Mangel an Glukose im Körper verwendet, um das Individuum vor schwerwiegenden Störungen der Homöostase zu schützen.
Bedeutung der Glykolyse
Glykolyse ist eine einzigartige, aber nicht die einzige Art der Glukoseoxidation im Körper, der Zelle von Prokaryoten und Eukaryoten. Glykolyseenzyme sind wasserlöslich. Die Glykolysereaktion in einigen Geweben und Zellen kann nur auf diese Weise erfolgen, beispielsweise in den Nephronzellen des Gehirns und der Leber. Andere Wege zur Oxidation von Glukose in diesen Organen werden nicht verwendet. Die Funktionen der Glykolyse sind jedoch nicht überall gleich. Zum Beispiel extrahieren Fettgewebe und Leber im Verdauungsprozess die notwendigen Substrate aus Glukose für die Synthese von Fetten. Viele Pflanzen nutzen die Glykolyse, um den Großteil ihrer Energie zu extrahieren.
