Indhold
- Glykolyse vs. cellulær respiration
- Reaktanter af glykolyse
- De første trin i glykolyse: investeringsfase
- De sidste trin i glykolyse: returfase
- Produkter af glykolyse
- Hvor går glycolyseprodukter?
glykolyse er det første trin, som alle levende celler bruger til at udtrække energi fra et næringsstofmolekyle (i dette tilfælde, glucose, et seks-kulstofsukker). I nogle celler, især dem fra prokaryoter, er det også det sidste trin, da disse celler ikke er udstyret til at udføre cellulær respiration (glykolyse plus de aerobe reaktioner, der følger i eukaryoter) i sin helhed.
Glykolyse finder sted i cytoplasmaet i celler og resulterer i en nettogevinst på to ATP (adenosintriphoshat, det nukleotid, der bruges af celler til dets energibehov).
Der er 10 glycolysetrin i alt, men du behøver ikke at huske alle 10 og deres tilknyttede enzymer for at have en fast forståelse af stien som helhed. Vigtigere end at kende ordens række reaktioner er at være opmærksom på reaktanterne, produkterne og betingelserne under hvilke glycolyse udspiller sig.
Glykolyse vs. cellulær respiration
Spørgsmål: Hvilke af følgende er: Produkter af cellulær respiration?
A. glukose; B. Pyruvat; C. kuldioxid; D. Acetyl CoA
Svaret er C, kun kuldioxid. Glukose er en reaktant for cellulær respiration (og af glycolyse, det første trin), mens de andre er mellemprodukter undervejs fra at udlede i alt 36 til 38 ATP fra glukose, så længe der er ilt. Pyruvat er et produkt af glykolyse; Acetyl CoA er fremstillet af pyruvat i mitokondrierne, hvor det derefter går ind i Krebs-cyklussen.
Reaktanter af glykolyse
Glukose med formlen C6H12O6, har en seks-atom hexagonal ring i sit centrum, der inkluderer fem carbonatomer og et iltatom. Ved begyndelsen af glykolyse er det den eneste reaktant i blandingen. Undervejs er der imidlertid behov for phosphatgrupper til phosphoryleringstrinnene (dvs. tilsætningen af phosphatgrupper til glukosederivater.
Derudover kræver reaktionerne et input af to molekyler af NAD+, som omdannes til dets hydrogenerede (reducerede) form under glycolyse.
De første trin i glykolyse: investeringsfase
Glukose fosforyleres, når den går ind i en celle ved diffusion gennem plasmamembranen. Derefter omorganiseres det til et fruktosederivat og phosphoryleres derefter en anden gang for at give fructose-1,6-biphosphat. Disse to phosphoryleringsreaktioner kræver input af to ATP, der hydrolyseres til ADP (adenosindiphosphat) for at lade dette ske.
I slutningen af denne fase er seks-carbon-molekylet opdelt i et par tre-carbon-molekyler. Reaktanter og produkter i hvert trin, der er anført fra dette punkt, er derfor nødvendigt at blive fordoblet for at opretholde en korrekt bogføring af glycolyse som helhed.
De sidste trin i glykolyse: returfase
Med den anden del af glykolysen i gang, to tre-carbon molekyler af glyceraldehyd-3-phosphat omdannes til pyruvat (C3H4O3) i en række trin. Disse involverer alle omarrangementer, og en af dem involverer endnu et fosforyleringstrin.
Også i returfasen to molekyler af NAD+ (nicotinamid-adenindinucleotid, en elektronbærer, der senere er nødvendig i reaktionerne ved aerob respiration) omdannes til to NADH og to H+ (en hydrogenion).
I sidste ende bruges de to phosphatgrupper på hver af de to tre-carbonmolekyler til at fremstille ATP, hvilket betyder, at der genereres fire ATP i denne fase. Trækker de to ATP, der er nødvendige i investeringsfasen, er det tydeligt, at i alt to ATP er afledt af et molekyle glukose under glycolyse.
Produkter af glykolyse
Den komplette (netto) reaktion med glykolyse er anført forskelligt i forskellige kilder, men disse forskelle er et spørgsmål, som forfatterens beslutning om, hvorvidt visse mellemprodukter skal indgå som en del af nettoreaktionen. En nøjagtig repræsentation er
C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD → 2 C3H4O6 + 2 ATP + 2 H + + 2 NADH
Her er Pi uorganisk phosphat, afledt af den førnævnte hydrolyse af ATP.
Hvor går glycolyseprodukter?
Pyruvatet går derefter ind i mitochondria, hvor det omdannes til acetyl CoA. Dette molekyle indgår i Krebs-cyklussen for aerob respiration, og i sidste ende efter reaktionerne i elektrontransportkæden, 36 til 38 ATP genereres fra et molekyle af glukose i processen med cellulær respirationinklusive de to ATP fra glycolyse.