Glukolyse: Was ist das und was sind die 10 Phasen?
Die Glykolyse ist ein chemischer Prozess Dies ermöglicht die Atmung und den Zellstoffwechsel, insbesondere durch den Abbau von Glukose.
In diesem Artikel werden wir genauer sehen, was Glykolyse ist und wozu sie dient, sowie ihre 10 Aktionsphasen.
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Was ist Glykolyse?
Der Begriff "Glykolyse" setzt sich aus den griechischen "Glycos", die "Zucker" und "Lyse", die "Bruch" bedeuten, zusammen. In diesem Sinne ist die Glykolyse der Prozess, durch den die Zusammensetzung der Glukose verändert wird, um genügend Energie zu gewinnen, um die Zellen zu nutzen. Tatsächlich wirkt es nicht nur als Energiequelle, sondern auch Auswirkungen auf die Zellaktivität auf verschiedene Weise , ohne notwendigerweise zusätzliche Energie zu erzeugen.
Zum Beispiel erzeugt es eine hohe Ausbeute an Molekülen, die den Stoffwechsel und die Zellatmung sowohl aerob als auch anaerob ermöglichen. Aerobik ist im Allgemeinen eine Art Stoffwechsel, bei dem aus organischen Molekülen Energie aus der Oxidation von Kohlenstoff durch Sauerstoff gewonnen wird. Im anaeroben Bereich ist das zur Oxidation verwendete Element nicht Sauerstoff, sondern Sulfat oder Nitrat.
Im Gegenzug Glukose ist ein organisches Molekül, das aus einer 6-Ring-Membran besteht das sich im Blut befindet und das im Allgemeinen das Ergebnis der Umwandlung von Kohlenhydraten in Zucker ist. Um in die Zellen einzudringen, wird Glukose durch die Proteine transportiert, die für den Transport von der Außenseite der Zelle zum Zytosol (intrazelluläre Flüssigkeit, dh die Flüssigkeit, die sich im Zentrum der Zellen befindet) befördert werden.
Durch die Glykolyse wird Glukose in eine Säure umgewandelt, die als "Pylursäure" oder "Pyruvat" bezeichnet wird und eine sehr wichtige Rolle bei der biochemischen Aktivität spielt. Dieser Prozess tritt im Zytoplasma auf (der Teil der Zelle, der zwischen dem Kern und der Membran liegt). Damit aus Glukose Pyruvat werden kann, muss ein sehr komplexer chemischer Mechanismus aus verschiedenen Phasen auftreten.
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Seine 10 Phasen
Die Glykolyse ist ein Prozess, der seit dem zweiten Jahrzehnt des 19. Jahrhunderts untersucht wurde, als die Chemiker Louis Pasteur, Eduard Buchner, Arthur Harden und William Young begannen, den Mechanismus der Fermentation zu beschreiben. Diese Studien erlaubten es, die Entwicklung und die verschiedenen Reaktionsformen in der Zusammensetzung der Moleküle zu kennen.
Es ist einer der ältesten zellulären Mechanismen und ebenso Der schnellste Weg, um Energie zu gewinnen und Kohlenhydrate umzuwandeln . Dazu ist es notwendig, dass 10 verschiedene chemische Reaktionen auftreten, die in zwei große Phasen unterteilt sind. Die erste davon besteht darin, Energie zu verbrauchen, indem das Glucosemolekül in zwei verschiedene Moleküle umgewandelt wird. In der zweiten Phase wird Energie durch Umwandlung der beiden im vorherigen Schritt erzeugten Moleküle gewonnen.
Nun sehen wir die 10 Phasen der Glykolyse.
1. Hexokinase
Der erste Schritt bei der Glykolyse besteht darin, das D-Glucosemolekül in ein Glucose-6-phosphat-Molekül (glukose-phosphoryliertes Molekül auf Kohlenstoff 6) umzuwandeln. Um diese Reaktion zu erzeugen, muss man an einem Enzym namens Hexoquinasa teilnehmen, das Glukose aktiviert so dass es in späteren Prozessen verwendet werden kann .
2. Phosphoglucoseisomerase (Glucose-6 P-Isomerase)
Die zweite Reaktion der Glykolyse ist die Umwandlung von Glucose-6-phosphat in Fructose-6-phosphat. Dafür muss ein Enzym namens Phosphoglucose-Isomerase wirken . Dies ist die Phase der Definition der molekularen Zusammensetzung, die die Glykolyse in den beiden folgenden Stufen festigen wird.
3. Phosphofructokinase
In dieser Phase wird Fructose-6-phosphat in Fructose-1,6-bisphosphat umgewandelt. durch die Wirkung von Phosphofructokinase und Magnesium . Es ist eine irreversible Phase, dh die Glykolyse beginnt sich zu stabilisieren.
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4. Aldolasa
Nun wird das Fructose-1,6-bisphosphat in zwei Isomerzucker unterteilt, d. H. Zwei Moleküle mit derselben Formel, deren Atome jedoch unterschiedlich angeordnet sind und auch unterschiedliche Eigenschaften haben. Die zwei Zucker sind Dihydroxyacetonphosphat (DHAP) und Glyceraldehyd-3-phosphat (GAP) und die Division tritt aufgrund der Aktivität des Enzyms Aldolase auf .
5. Trifosphatisomerase
Die Phase Nr. 5 besteht darin, das Glycerinaldehydphosphat für die nächste Glycolyse-Stufe zu reservieren.Dazu ist es notwendig, dass ein Enzym namens Triphosphat-Isomerase in den beiden in der vorherigen Stufe erhaltenen Zuckern (Dihydroxyacetonphosphat und Glyceraldehyd-3-phosphat) wirkt. Hier endet die erste der großen Etappen, die wir zu Beginn dieser Nummerierung beschrieben haben: deren Funktion es ist, den Energieaufwand zu erzeugen .
6. Glyceraldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase
In dieser Phase beginnt die Energieerzeugung (in den letzten 5 Jahren wurde nur Energie ausgegeben). Wir fahren mit den zwei zuvor erzeugten Zuckern fort und ihre Aktivität ist wie folgt: produzieren 1,3-Bisphosphoglycerat durch Zugabe eines anorganischen Phosphats zu Glyceraldehyd-3-phosphat.
Um dieses Phosphat zuzusetzen, muss das andere Molekül (Glyceraldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase) dehydriert werden. Dies bedeutet, dass die Energie der Verbindung zunimmt.
7. Phosphoglyceratkinase
In dieser Phase erfolgt ein weiterer Transfer eines Phosphats, um Adenosintriphosphat und 3-Phosphoglycerat bilden zu können. Es ist das 1,3-Bisphosphoglyceratmolekül, das eine Phosphatgruppe von der Phosphoglyceratkinase erhält.
8. Phosphoglyceratmutase
Aus der obigen Reaktion wurde 3-Phosphoglycerat erhalten. Jetzt ist es notwendig, 2-Phosphoglycerat zu erzeugen, mittels der Wirkung eines Enzyms namens Phosphoglyceratmutase . Letztere verlagert die Position des dritten Phosphats (C3) in den zweiten Kohlenstoff (C2) und erhält so das erwartete Molekül.
9. Enolase
Ein Enzym namens Enolase ist für die Entfernung des Wassermoleküls von 2-Phosphoglycerat verantwortlich. Auf diese Weise wird die Vorstufe der Brenztraubensäure erhalten und wir nähern uns dem Ende des Glykolyseprozesses. Diese Vorstufe ist Phosphoenolpyruvat.
10. Pyruvatkinase
Schließlich erfolgt ein Phosphortransfer von Phosphoenolpyruvat zu Adenosindiphosphat. Diese Reaktion tritt durch die Wirkung des Enzyms Pyruvatkinase auf und ermöglicht es der Glukose, die Umwandlung in Pyruvinsäure zu beenden.
Literaturhinweise:
- Glykolysis-10 Schritte Schritt für Schritt mit Diagramm (2018) erläutert. MicrobiologyInfo.com. Abgerufen am 26. September 2018. Verfügbar unter //microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/.
