GLIKOLIZA
- jest łańcuchem reakcji przekształcających glukozę pirogronian z wytwarzaniem małych ilości ATP
- w org tlen. etap wstępny cyklu kwasu cytrynowego i łańcucha transportu elektr., uwalniających większość energi zawartej w cząst. glukozy
- w war.tlen. pirogronian jest w mitochondriach i ulega całkowitemu utlenieniu do CO2 i H20
- gdy il. tlenu jest zbyt mala np.aktywnie kurczący się mięsień, pirogronianmleczan
- w war.beztlen. Drożdże przekształcają pirogronian etanol
- tworzenie się etanolu lub mleczanu z glukozy fermentacja
- fermentacja proces wytwarzania ATP, w którym związ. Organiczne działają jako donory i akceptory elektronow, może zachodzić przy braku O2 => odkryta przez Pasteura, może zachodzić poza żywą komórką,
- fruktozo-1,6-bisfosforan kluczowy intermedia glikolizy
- zymaza = wrażliwa na ciepło + nie ulega dializie
- kozymaza = niewrażliwa na ciepło + ulega dializie
- Związki w procesie glik. mają 6. albo 3. at. węgla
- jednostki 6.węglowe => pochodne glukozy i fruktozy
- jednostki 3.węglowe => pochodne dihydroksyacetonu, aldehydu glicerynowego, glicerynianu, pirogronianu
SZLAK GLIKOLIZY
- cytoplazma kom.
I faza
Glukoza fruktozo-1,6 bisfosforan
3 etapy:
- fosforylacja
- izomeracja
-druga fosforylacja
-glukoza wprowadzana do większ. Kom jest fosforyzowana fosforem pochodzącym z ATP i przechodzi w glukozo-6-fosforan
- przeniesienie grupy fosforanowej z ATP na gr.hydroksylową przy C-6 glukozy katalizuje enzym heksokinaza -> wymaga do swej aktywności jak inne kinazy,obecności jonów Mg2+
- kinazy są enzymami katalizującymi przeniesienie gr.fosforan. na akceptor
Izomeryzacja glukozo-6-fosforanu(aldoza) do fruktozo-6-fosforanu(ketoza) (sześciczłon. Pierścień do pięcioczłonow. Pierścienia)
Druga reak. Fosforylacji
Fruktozo-6-fosforan fosforyzowany przez ATP do fruktozo-1,6-bisfosforanu
- reak. ta katalizowana jest przez enzym allosteryczny -> fosfofruktokinaza => prawidłowy przebieg i szybkość glikolizy zalezy od tego enzymu
II faza
4 etapy:
1) rozszczepienie fruktozo-1,6-bisfosforanu na aldehyd 3-fosfoglicerynowy(aldoza) i fosfodihydroksyaceton(ketoza)
- katalizowany przez aldozę
- reak. szybka i odwracalna
- z jednej cząst. fruktozo-1,6-bisfosforanu tworzą się 2 cząst aldehydu 3-fosfoglicerynowego
Etap uzyskiwania części energii zawartej w cząst. Aldehydu-3-fosfoglicerynowego => przekształcanie aldehydu 3-fosfoglicerynowego w 1,3bisfosfoglicerynian
- reak. ma charakter oksydoredukcyjny i prowadzi do utworzenia związku fosforanowego
Przeniesienie gr.fosforanowej z acylofosforanu (1,3-BPG) na ADP katalizuje kinaza fosfoglicerynianowa
Produkty to:
- ATP
- 3 - fosfoglicerynian
III faza
3-fosfoglicerynian pirogronia + druga cząst. ATP
Reak. sumar. Glukoza -> pirogronian
Glukoza + 2 Pi + 2 ADP + 2 NAD+ 2 cząst. pirogron. + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
-heksokinaza - enzym katalizujący pierwszy etap glikolizy
- hamowana przez glukozo-6-fosforan
- w wątrobie jest glukokinaza, wyspecjalizowana izoforma heksokinazy, która NIE jest hamowana przez glukozo-6-fosforan
- wysoka stała Km glukokinazy w wątrobie zapewnia w pierwszej kolejności dostarczania glukozy do mózgu i mięśni w syt, gdy jej zapas jest ograniczony
- 1. nieodwracalna reak, występując tylko w szlaku glikolitycznym => fosforylacja fruktozo-6-fosforanu do fruktozo-1,6-bisfosforanu
- fosfofruktokinaza pełni główną rolę miejsca kontroli w glikolizie
- kinaza pirogronowa katalizuje 3. nieodwracalny etap szlaku glikolitycznego
- końcowy etap glikolizy dostarcza : ATP + pirogronian
3 najważniejsze reak. pirograniu:
1) Drożdż i wiele innych mikroorganizmu wytwarzają z pirogronianu etanol,
I etap -> dekarboksylacja pirogronianu
Pirogronian + H+ aldehyd octowy + CO2
- katalizuje ja enzym dekarboksylaza pirogronowa
II etap -> reduk. Aldehydu octowego do etanalu za pomocą NADH
- katalizowana przez dehydrogenaze alkoholową
Glukoza etanol = ferment.alkoholowa
Reak. sumaryczna:
Glukoza + 2 Pi + 2 ADP + 2 H+ 2 etanol + 2 CO2 + 2 ATP + 2 H2O
W wielu różnorodnych mikroorg. Z pirogronianu tworzony jest mleczan
- redukcję pirogron. Przez NADH katalizuje dehydrogenaza mleczanowa
Reak:
Glukoza + 2 Pi + 2 ADP 2 mleczan + 2 ATP + 2 H2O
-regenracja NAD+ przez redukcje pirogron. Do mleczanu lub etanolu podtrzymuje stale przebiegająca reak. glikolizy, gdy zachodzi ona w war beztlen.
- niewielka część energii glukozy uwalnia się podczas jej beztlenowego przekształcenia w mleczan
2,3-bisfosfoglicerynian (2,3-BPG) regulator transportu tlenu w erytrocytach, zawierają duże jego stężenie
Transportery glukozy: GLUT 1-5
GLUT1 i 3 -konstytutywny transporter glukozy - większość tkanek
GLUT2 - „sensor glukozy” - wątroba, trzustka (kom. b)
GLUT4 - regulowany przez insulinę, limituje szybkość poboru glukozy, mięśnie, tkanka tłuszczowa
GLUT5 - transporter fruktozy, jelito cienkie