Glikoze

No ķīmiskā viedokļa glikoze ir cukurs ar sešiem oglekļa atomiem, tāpēc tas ietilpst heksozes kategorijā.

Glikoze ir monosaharīds, kas ir cukurs, ko nevar hidrolizēt par vienkāršāku ogļhidrātu.

Lielākā daļa no uzturā esošajiem kompleksajiem cukuriem ir sadalīti un samazināti līdz glikozei un citiem vienkāršiem ogļhidrātiem.

Glikoze faktiski tiek iegūta, hidrolizējot daudzus ogļhidrātus, ieskaitot saharozi, maltozi, celulozi, cieti un glikogēnu.

Aknas spēj pārvērst citus vienkāršus cukurus, piemēram, fruktozi, glikozē.

Sākot no glikozes, ir iespējams sintezēt visus ogļhidrātus, kas nepieciešami organisma izdzīvošanai.

Glikozes līmeni asinīs un audos precīzi regulē daži hormoni (insulīns un glikagons); lieko glikozi uzglabā dažos audos, ieskaitot muskuļus, glikogēna formā.

Padziļināti:

glikoze kā pārtika (dekstroze)
glikozes līmenis asinīs (glikozes līmenis asinīs)
glikoze urīnā (glikozūrija)
GLUT glikozes transportētāji
Mainīta glikozes tolerance
OGTT Glikozes iekraušanas tests iekšķīgai lietošanai
Alanīna glikozes cikls
glikozes sīrups

Glikolīze

Svarīgs šūnu vielmaiņas ceļš, kas atbild par glikozes pārveidošanu par vienkāršākām molekulām un enerģijas ražošanu adenozīna trifosfāta (ATP) veidā.

Glikolīze ir ķīmisks process, kurā glikozes molekula ir sadalīta divās piruvīnskābes molekulās; šī reakcija noved pie enerģijas ražošanas, kas tiek uzglabāta 2 ATP molekulās.

Glikolīzes īpašība ir tā, ka tā var notikt gan skābekļa klātbūtnē, gan tajā, pat ja otrajā gadījumā tiek saražots mazāks enerģijas daudzums.

Aerobos apstākļos piruvīnskābes molekulas var nokļūt Krebsa ciklā un veikt virkni reakciju, kas nosaka to pilnīgu noārdīšanos oglekļa dioksīdā un ūdenī.
Savukārt anaerobos apstākļos piruvīnskābes molekulas fermentācijas procesā tiek sadalītas citos organiskos savienojumos, piemēram, pienskābē vai etiķskābē.

Glikolīzes fāzes

Galvenie notikumi, kas raksturo glikolīzes procesu, ir šādi:

glikozes fosforilēšana: glikozes molekulai pievieno divas fosfātu grupas, ko piegādā divas ATP molekulas, kas savukārt kļūst par ADP. Tādējādi veidojas glikozes 1, 6-difosfāts;

transformācija 1, 6-difosfātā : glikozes 1, 6-difosfāts tiek pārveidots par 1, 6-difosfātu, kas ir starpprodukts ar sešiem oglekļa atomiem, kas savukārt ir sadalīts divos vienkāršākos savienojumos. trīs oglekļa atomi: dihidroksiacetona fosfāts un gliceraldehīda 3-fosfāts. Dihidroksiacetona fosfāts pārvēršas citā gliceraldehīda 3-fosfāta molekulā;

piruvīnskābes veidošanās : abi savienojumi ar trim oglekļa atomiem tiek pārveidoti par 1, 3-difosoglicerāta skābi; tad fosfoglicerātā; tad fosfololpiruvātā; visbeidzot, divās piruvīnskābes molekulās.

Šo reakciju gaitā tiek sintezētas četras ATP un 2 NADH molekulas.

Situācijas līdzsvars

Glikolīze, sākot no glikozes molekulas, ļauj iegūt:

2 ATP molekulu neto produkcija
divu molekulu veidošana no NADH (nikotīnamīda adenīna dinukleotīds), kas darbojas kā enerģijas nesējs.

Glikolīzes nozīme

Dzīvās būtnēs glikolīze ir pirmais posms enerģijas ražošanas vielmaiņas ceļos; tas ļauj izmantot glikozi un citus vienkāršus cukurus, piemēram, fruktozi un galaktozi. Cilvēkiem dažiem audiem, kuriem parasti ir aerobais metabolisms, jo īpaši skābekļa deficīta apstākļos, ir iespēja iegūt enerģiju, pateicoties anaerobai glikolīzei. Tas notiek, piemēram, strised muskuļu audos, kam pakļauta intensīva un ilgstoša fiziska piepūle. Šādā veidā enerģijas ražošanas sistēmas elastīgums, kas var sekot dažādiem ķīmiskiem ceļiem, ļauj organismam apmierināt savas vajadzības. Tomēr ne visi audumi spēj izturēt skābekļa trūkumu; piemēram, sirds muskulim ir mazāka spēja veikt glikolīzi, tāpēc ir grūtāk izturēt anaerobos apstākļus.

vairāk par glikolīzi »

Anaerobā glikolīze

Anaerobos apstākļos (skābekļa trūkums) piruvāts tiek pārvērsts divās pienskābes molekulās, atbrīvojot enerģiju ATP formā.

Šis process, kas ražo 2 ATP molekulas, nevar ilgt ilgāk par 1 vai 2 minūtēm, jo pienskābes uzkrāšanās rada noguruma sajūtu un kavē muskuļu kontrakciju.

Skābekļa klātbūtnē veidojas pienskābe, kas pārvēršas piruvīnskābē, kas pēc tam tiks metabolizēta, pateicoties Krebsa ciklam.

Krebsa cikls

Ķīmisko reakciju grupa, kas notiek šūnā šūnu elpošanas procesa laikā. Šīs reakcijas ir atbildīgas par molekulu pārveidošanu no glikolīzes uz oglekļa dioksīdu, ūdeni un enerģiju. Šo procesu, ko atbalsta septiņi fermenti, sauc arī par trikarboksilskābju vai citronskābes ciklu. Krebsa cikls ir aktīvs visiem dzīvniekiem, augstākos augos un lielākajā daļā baktēriju. Eukariotu šūnās cikls notiek šūnu organismā, ko sauc par mitohondrijām. Šī cikla atklāšana ir saistīta ar britu bioķīmiķi Hansu Adolfu Krebsu, kurš 1937. gadā aprakstīja galvenos soļus.

GALVENĀS REAKCIJAS

Glikolīzes beigās veidojas divas piruvāta molekulas, kas nonāk mitohondrijās un transformējas acetilgrupās. Katra acetilgrupa, kas satur divus oglekļa atomus, saistās ar koenzīmu, veidojot savienojumu, ko sauc par acetilbenzīmu A.

Tas savukārt apvienojas ar molekulu ar četriem oglekļa atomiem, oksalacetātu, lai izveidotu savienojumu ar sešiem oglekļa atomiem, citronskābi. Turpmākajos cikla posmos citronskābes molekula pakāpeniski tiek pārstrādāta, tādējādi zaudējot divus oglekļa atomus, kas tiek izvadīti oglekļa dioksīda formā. Turklāt šajos fragmentos tiek atbrīvoti četri elektroni, kas tiks izmantoti šūnu elpošanas pēdējam solim, oksidatīvai fosforilācijai.

padziļināta Krebs cikla izpēte »

Oksidatīvā fosforilēšana

Šūnu elpošanas trešais posms tiek saukts par oksidatīvo fosforilāciju un notiek mitohondriju virsotņu līmenī (mitohondriju iekšējā membrāna locīšana). Tā sastāv no NADH ūdeņraža elektronu pārnešanas uz transporta ķēdi (ko sauc par elpošanas ķēdi), ko veido citohromi, līdz skābeklim, kas ir galīgais elektronu akceptors. Elektronu pāreja ietver enerģijas izdalīšanos, kas tiek uzglabāta 36 adenozīna difosfāta (ADP) molekulu saitēs, piesaistot fosfātu grupas un kas noved pie 36 ATP molekulu sintēzes. No skābekļa un H + jonu samazināšanās, kas veidojas pēc elektronu pārneses no NADH un FADH, tiek iegūtas ūdens molekulas, kas pievienotas tiem, kas ražoti ar Krebsa ciklu.

ATP sintēzes mehānismi

Protoni tiek izvadīti caur iekšējo mitohondriju membrānu vienkāršotā difūzijas procesā. Tādējādi ATP sintāzes enzīms iegūst pietiekamu enerģiju, lai ražotu ATP molekulas, pārnesot fosfātu grupu uz ADP.

Elektronu pārnešana caur elpošanas ķēdi prasa iejaukties fermentiem, ko sauc par dehidrogenāzi, un kuru uzdevums ir "atdalīt" ūdeņradi no donoru molekulām (FADH un NADH), lai H + jonus un elektronus iegūtu elpošanas ķēdei. ; turklāt šis process prasa dažu vitamīnu (jo īpaši C, E, K un B2 vitamīna vai riboflavīna) klātbūtni.

Situācijas punkts: