Ciąg reakcji:
1. Glukoza + ATP glukozo-6-fosforan + ADP +H+
Enzym: heksokinaza
2. Glukozo-6-fosforan ↔ fruktozo-6-fosforan
Enzym: izomeraza glukozofosforanowa
3. Fruktozo-6-fosforan fruktozo-1,6-bisfosforan
Enzym: fosfofruktokinaza
4. Fruktozo-1,6-bisfosforan ↔ fosfodihydroksyaceton + aldehyd 3-fosfoglicerynowy
Enzym: aldolaza
4a. Fosfodihydroksyaceton ↔ aldehyd 3-fosfoglicerynowy
Enzym: izomeraza triozofosforanowa
5. Aldehyd 3-fosfoglicerynowy ↔ 1,3-bisfosfoglicerynian
Enzym: dehydrogenaza aldehydu 3-fosfoglicerynowego
6. 1,3-bisfosfoglicerynian + ADP ↔ 3-fosfoglicerynian + ATP
Enzym: kinaza fosfoglicerynianowa
7. 3-fosfoglicerynian ↔ 2-fosfoglicerynian
Enzym: fosfogliceromutaza
8. 2-fosfoglicerynian ↔ fosfoenolopirogronian + H2O
Enzym: enolaza
9. Fosfoenolopirogronian + ADP + H+ pirogronian
Enzym: kinaza pirogronianowa
Regeneracja NADH:
Wejście do Cyklu Kwasu Cytrynowego – przekształcenie pirogronianu w acetylo-CoA przez dehydrogenazę pirogronianową
Pirogronian + NAD+ + CoA acetylo-CoA + CO2 + NADH
Przemiana w mleczan – regeneracja NAD+ przy ograniczonej ilości tlenu na skutek przemiany pirogronianu w mleczan katalizowanej przez dehydrogenazę mleczanową
Pirogronian + NADH + H+ ↔ mleczan + NAD+
Przemiana w etanol – w warunkach beztlenowych następuje fermentacja alkoholowa – pirogronian zostaje przekształcony w aldehyd octowy przez dekarboksylazę pirogronianową, a następnie w etanol przez dehydrogenazę alkoholową
Pirogronian + H+aldehyd octowy + CO2
Aldehyd octowy + NADH + H+ ↔ etanol + NAD+
Cykl Krebsa:
Acetylo-CoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2H2O 2CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP + 2H+ + CoA
Funkcje:
- wytwarzanie m.in. FADH2 i NADH będących reduktorami w innych cyklach
- wytwarzanie związków będących prekursorami w szlakach biosyntez
Dehydrogenaza (oksydoreduktaza) katalizuje reakcję utleniania, albo dekarboksylacji i utleniania, np.
Jabłczan + NAD+ Szczawiooctan + NADH + H+
Dehydrogenazy:
izocytrynianowa, kompleks dehydrogenazy
α-ketoglutaranowej, bursztynianowa, jabłcznowa
Produkty mogące bezpośrednio przejść w aminokwasy:
szczawiooctan – synteza nukleotydów purynowych i pirymidynowych z szczawiooctanu i α-ketoglutaranu
α-ketoglutaran – synteza aminokwasów następująca po transaminacji
α-ketoglutaranu
NADH, NADPH, FADH2, FMNH2 – przenośniki elektronów
NADP+ – główny donor elektronów
Różnice między NADP a NADH:
W cząsteczce NADP jedna z grup hydroksylowych rybozy , połączonej wiązaniem z adeniną , jest ufosforylowana.
Energia kumulowana pod postacią NADH wykorzystywana jest głównie w procesie syntezy ATP (łańcuch oddechowy)
NADPH służy jako źródło energii w reakcjach biosyntezy połączonych z redukcją, w których stopień utlenienia prekursorów jest wyższy niż produktów. Jest on następnie zużytkowywany w różnych reakcjach redukcji, głównie w przebiegu biosyntezy kwasów tłuszczowych i cholesterolu.
R. cyklu kwasu cytrynowego
1.szczawiooctan + acetylo-CoA cytrynian
Enzym: synteza cytrynianowa
3. Izocytrynian + NAD+ α-ketoglutaran + NADH + CO2
Enzym: dehydrogenaza izocytrynianowa
4. α-ketoglutaran + NAD+ bursztynylo-CoA + NADH + CO2
Enzym: kompleks dehydrogenazy α-ketoglutaranowej
Regulacja Cyklu Kwasu Cytrynowego pozwala na wytworzenie energii gdy jest ona potrzebna komórce, lub zachamowanie cyklu gdy komórka akurat jej nie potrzebuje.
Glukoneogeneza vs glikoliza
Trzy reakcje glikolizy są nieodwracalne:
1. Glukoza + ATP glukozo-6-fosforan + ADP +H+
Enzym: heksokinaza
3. Fruktozo-6-fosforan fruktozo-1,6-bisfosforan
Enzym: fosfofruktokinaza
9. Fosfoenolopirogronian + ADP + H+ pirogronian
Enzym: kinaza pirogronianowa
Te trzy procesy w reakcji glukoneogenezy muszą być odwrócone z udziałem innych reakcji:
1. Pirogronian + ATP + CO2 szczawiooctan
Enzym: karboksylaza pirogronianowa
2. Szczawiooctan + GTP ↔ fosfoenolopirogronian + GDP + CO2
Enzym: karboksykinaza fosfoenolopirogronianowa
4. Fruktozo-1,6-bisfosforan fruktozo-6-fosforan + Pi
Enzym: fruktozo-1,6-bisfosfataza
6. Glukozo-6-fosforan glukoza + Pi
Enzym: glukozo-6-fosfataza
Glukoneogeneza nie jest więc prostym odwróceniem glikolizy.