Бул макалада биз аэробдук гликолизди, анын процесстерин тереңирээк карап чыгып, этаптарды жана кадамдарды талдайбыз. Глюкозанын анаэробдук кычкылданышы менен таанышалы, бул процесстин эволюциялык модификациялары менен таанышып, анын биологиялык маанисин аныктайлы.
Гликолиз деген эмне
Гликолиз глюкозанын кычкылданышынын үч формасынын бири болуп саналат, мында кычкылдануу процесси энергиянын бөлүнүп чыгышы менен коштолот, ал NADH жана АТФте сакталат. Гликолиз процессинде глюкоза молекуласынан пирожүздүү кислотанын эки молекуласы алынат.
Гликолиз – ар кандай биологиялык катализаторлордун – ферменттердин таасири астында жүрүүчү процесс. Негизги кычкылдандыруучу агент кычкылтек - O2, бирок, гликолиз процесстери ал жокто да жүрүшү мүмкүн. Гликолиздин бул түрү анаэробдук гликолиз деп аталат.
Кычкылтек жокто гликолиз процесси
Анаэробдук гликолиз – глюкоза толук кычкылданбай турган глюкозаны кычкылдануунун баскычтуу процесси. Пирувин кислотасынын бир молекуласы пайда болот. Жана энергия мененкөз карашы боюнча, кычкылтектин катышуусуз гликолиз (анаэробдук) азыраак пайдалуу. Бирок, кычкылтек клеткага киргенде, анаэробдук кычкылдануу процесси аэробдук процесске айланып, толук формада жүрүшү мүмкүн.
Гликолиздин механизмдери
Гликолиз процесси – бул алты көмүртектүү глюкозанын эки молекула түрүндө үч көмүртектүү пируватка ажырашы. Процесс өзү даярдоонун 5 баскычына жана энергия ATPде сакталган 5 этапка бөлүнөт.
Гликолиз процесси 2 кадам жана 10 кадам төмөнкүчө:
- 1 стадия, 1 стадия - глюкозанын фосфорлануусу. Глюкозанын алтынчы көмүртекинде сахариддин өзү фосфорлануу аркылуу активдешет.
- 2-кадам - глюкоза-6-фосфаттын изомеризациясы. Бул этапта фосфоглюкосеймераза каталитикалык түрдө глюкозаны фруктоза-6-фосфатка айландырат.
- 3-этап - Фруктоза-6-фосфат жана анын фосфорлануусу. Бул этап фруктоза-1,6-дифосфаттын (альдолазанын) фосфофруктокиназа-1 таасири менен пайда болушунан турат, ал фосфорил тобун аденозин трифосфор кислотасынан фруктозанын молекуласына чейин коштойт.
- 4-кадам – альдолазанын триозафосфаттын эки молекуласын, тактап айтканда, элдоза менен кетозаны түзүү үчүн бөлүнүү процесси.
- 5-этап - триозафосфаттар жана алардын изомеризациясы. Бул этапта глицеральдегид-3-фосфат глюкоза ыдыратылышынын кийинки стадияларына жиберилет, ал эми дигидроксиацетонфосфат ферменттин таасири астында глицеральдегид-3-фосфат формасына айланат.
- 2 стадия, 6-этап (1) - Глицеральдегид-3-фосфат жана анын кычкылданышы - бул молекула кычкылдануу жана фосфорлануу стадиясындадифосфоглицерат-1, 3.
- 7-этап (2) - 1,3-дифосфоглицераттан АДФ фосфат тобун өткөрүүгө багытталган. Бул кадамдын акыркы продуктулары 3-фосфоглицераттын жана АТФтин пайда болушу.
- 8-кадам (3) - 3-фосфоглицераттан 2-фосфоглицератка өтүү. Бул процесс фосфоглицерат мутаза ферментинин таасири астында ишке ашат. Химиялык реакциянын агымынын шарты магнийдин (Mg) болушу болуп саналат.
- 9-кадам (4) - 2 фосфоглицерта суусуздандырылган.
- 10-этап (5) - мурунку этаптардын натыйжасында алынган фосфаттар ADP жана PEPге өткөрүлөт. Phosphoenulpyrovate энергия ADP өткөрүлүп берилет. Реакция калий (K) жана магний (Mg) иондорунун болушун талап кылат.
Гликолиздин модификацияланган формалары
Гликолиз процесси 1, 3 жана 2, 3-бифосфоглицераттарды кошумча өндүрүү менен коштолушу мүмкүн. 2,3-фосфоглицерат биологиялык катализаторлордун таасири астында кайра гликолизге өтүп, 3-фосфоглицерат түрүнө өтүүгө жөндөмдүү. Бул ферменттердин ролу ар түрдүү, мисалы, 2, 3-бифосфоглицерат гемоглобиндин курамында болуп, кычкылтектин кыртыштарга өтүп кетишине себепчи болуп, диссоциацияга көмөктөшөт жана O2 жана эритроциттердин жакындыгын төмөндөтөт.
Көптөгөн бактериялар ар кандай этаптарда гликолиздин формаларын өзгөртүп, алардын жалпы санын азайтышат же ар кандай ферменттердин таасири астында өзгөртүшөт. Анаэробдордун бир аз бөлүгүндө углеводду ыдыратуунун башка ыкмалары бар. Көптөгөн термофилдерде 2 гана гликолиз ферменти бар, булар энолаза жана пируваткиназа.
Гликоген жана крахмал, дисахариддер жанамоносахариддердин башка түрлөрү
Аэробдук гликолиз карбонгидраттардын башка түрлөрүнө мүнөздүү процесс, өзгөчө ал крахмалга, гликогенге, дисахариддердин көбүнө (маноза, галактоза, фруктоза, сахароза жана башкалар) мүнөздүү. Карбонгидраттардын бардык түрлөрүнүн функциялары жалпысынан энергия алууга багытталган, бирок алардын арналышы, колдонулушу ж. гликогендин бузулушу. Гликоген өзү организмде энергиянын резервдик булагы катары сакталышы мүмкүн. Ошентип, мисалы, тамактануу учурунда алынган, бирок мээге сиңбей калган глюкоза боордо чогулат жана организмде глюкоза жетишсиз болгондо, адамды гомеостаздагы олуттуу бузулуулардан коргоо үчүн колдонулат.
Гликолиздин мааниси
Гликолиз организмдеги глюкозанын кычкылданышынын уникалдуу, бирок жалгыз түрү эмес, прокариоттордун да, эукариоттордун да клеткасы. Гликолиз ферменттери сууда эрийт. Кээ бир ткандарда жана клеткаларда гликолиз реакциясы ушундай жол менен гана болушу мүмкүн, мисалы, мээ жана боор нефрон клеткаларында. Бул органдарда глюкозаны кычкылдандыруунун башка жолдору колдонулбайт. Бирок гликолиздин функциялары бардык жерде бирдей эмес. Мисалы, май ткандары жана боор сиңирүү процессинде майларды синтездөө үчүн глюкозадан керектүү субстраттарды бөлүп алышат. Көптөгөн өсүмдүктөр энергиянын негизги бөлүгүн алуу үчүн гликолизди колдонушат.
