«De första stegen i glykolys
Det första enzymet som används i den andra fasen av glykolys är glyceraldehyd 3-fosfatdehydrogenas; dehydrogenaser är enzymer som katalyserar överföringen av reducerande effekt från en reducerande molekyl som oxiderar till en annan molekyl som reduceras (redoxreaktion). Substraten i detta enzym är NAD (nikotidamid adenin dinukleotid) och FAD (flavin adenin dinukleotid).
I detta steg katalyserar dehydrogenaset omvandlingen av glyceraldehyd-3-fosfat till 1,3-bisfosfoglycerat: på samma katalytiska plats oxideras aldehydgruppen till karboxyl med påföljande reduktion av NAD + till NADH och därefter kan karboxylgruppen för att bilda en anhydridbindning med ett ortofosfat. Den första processen är mycket exergonisk (den släpper ut energi) medan den andra är mycket exergonisk (den kräver energi); om det inte fanns något katalytiskt ställe skulle den globala reaktionen inte äga rum: den första reaktionen skulle inträffa med frigöring av energi som skulle dispergeras som värme och som därför inte skulle vara användbar för att bilda anhydridbindningen.
Efter bildandet av 1,3-bisfosfoglycerat återupptar enzymet sin startstruktur och är redo att verka på ett nytt substrat.
Sedan kommer fosfoglyceratkinas som möjliggör överföring av ett fosforyl från 1,3-bisfosfoglycerat till en ADP-molekyl; vi har erhållit ATP (en ATP för varje molekyl glyceraldehyd 3-fosfat, därför två ATP för varje initial glukosmolekyl) som kompenserar energiförbrukningen för den första fasen av glykolys.
Arsenatanjonen (AsO43-) påverkar den glykolytiska vägen eftersom den kan ersätta fosfatet i den första reaktionen i den andra fasen av glykolys, vilket ger 1-arsenio 3-fosfoglycerat som är mycket instabilt och, så snart det är fritt från den katalytiska hydrolyserar och frigör "arsenatet som återgår till cirkulationen. Därför efterliknar arsenatet fosfatets verkan och kommer in i det katalytiska stället: i närvaro av arsenatet sker reaktionen som producerar ATP (från 1,3-bisfosfoglycerat till 3-fosfoglycerat) inte eftersom 3-fosfatglyceraldehyd omvandlas direkt till 3-fosfoglycerat; utan ATP tillgängligt dör celler (arseninsyraförgiftning).
I den tredje reaktionen i den oxidativa fasen omvandlas 3-fosfoglycerat till 2-fosfoglycerat genom verkan av fosfoglyceratmutas; reaktionen innefattar en 2,3-bisfosfoglycerat-intermediär.
I nästa steg ingriper ett enzym enolas som kan katalysera eliminering av en vattenmolekyl från det kolhaltiga skelettet i 2-fosfoglyceratet och erhålla den pyriverade fosfoenolen (PEP);
PEP har en hög potential för överföring av ett fosforyl: det överförs genom verkan av ett enzym pyruvatkinas, en fosforyl till en ADP för att ge ATP, i det femte steget i den andra fasen, erhållande av pyruvat.
2-fosfoglycerat och 3-fosfoglycerat har en låg överföringseffekt av ett fosforyl, för att erhålla ATP från dessa molekyler omvandlas 3-fosfoglycerat till 2-fosfoglycerat under glykolys, eftersom det erhålls från det senare. PEP som är en arter med hög överföringspotential.
Innan vi fortsätter, låt oss öppna en parentes på 2,3-bisfosfoglycerat; den senare finns i alla celler där glykolys sker i en mycket låg koncentration (det är mellanprodukten för den tredje reaktionen i den andra fasen av glykolys). I erytrocyter, å andra sidan, har 2,3-bisfosfoglycerat en stationär koncentration på 4-5 mM (maximal koncentration) eftersom de har ett enzymatiskt arv som har till uppgift att producera det; i erytrocyter sker en avvikelse från glykolys för att producera 2,3-bisfosfoglycerat: 1,3-bisfosfoglycerat omvandlas till 2,3-bisfosfoglycerat genom verkan av bisfosfoglyceratmutas (erytrocyt) och 2,3-bisfosfoglycerat, genom verkan av bisfosfoglyceratfosfatas (erytrocyt) blir 3-fosfoglycerat. Sedan, i erytrocyterna, omvandlas en del av 1,3-bisfosfoglyceratet som erhålls från glykolys till 2,3-bisfosfoglycerat som sedan återgår till den glykolytiska vägen som 3-fosfoglycerat; därigenom det tredje steget i oxidationsfasen i glykolysen från vilken ATP erhålls. Mängden förlorad ATP är det pris som en erytrocyt är villig att betala för att behålla koncentrationen av 2,3-bisfosfoglycerat som dessa celler behöver eftersom det påverkar förmågan hos "hemoglobin att binda" syre.
Vi har sett att i den första reaktionen i den andra fasen av glykolys reduceras NAD + till NADH men det är nödvändigt att, efter erhållande av pyruvat, NADH omvandlas till NAD +: detta sker med mjölksyrajäsning (laktat erhålls) eller genom alkoholisk jäsning (pyruvatdekarboxylas som dekarboxylerar pyruvat och ett dehydrogenas som bildar etanol spelar in); fermenteringar involverar inte syre (anaerober).
På grund av mjölksyrajäsning ackumuleras mjölksyra, om den inte kastas på lämpligt sätt, i musklerna och frigör H +, vilket orsakar ofrivillig muskelsammandragning och därför kramper; en muskel med stark stress kan också nå ett lägsta pH -värde på 6,8.
Genom Cori -cykeln överförs en del av en muskels trötthet till levern när muskeln är överbelastad. Antag att muskeln fungerar utan syretillförsel (fel antagande): om muskeln fungerar måttligt, tillhandahålls ATP som behövs för kontraktion uteslutande genom glykolys.Om muskelns aktivitet ökar och ytterligare ATP krävs, påskynda den aeroba metabolismen, omvandla laktat, som på så sätt slängs, till glukos. I verkligheten utnyttjar muskeln den aeroba metabolismen: om det finns tillgängligt syre, utnyttjar muskeln framför allt ATP från den aeroba metabolismen och, när det inte finns mer syre, accelereras den anaeroba metabolismen genom Cori -cykeln Denna cykel förutsätter att laktat överförs från muskeln till levern, där genom energiförbrukning produceras mer glukos som återgår till muskeln. Genom denna cykel levereras en del av ATP som konsumeras i muskeln av levern som, genom glukoneogenesprocessen, kan producera glukos som kan användas av muskeln för att erhålla ATP.
Den glukosmetabolism som hittills beskrivits inkluderar inte syre men den aeroba metabolismen av glukos gör det möjligt att erhålla 17-18 gånger högre mängder ATP än den som erhålls med den glykolytiska vägen, därför när cellen har möjlighet att välja mellan aerob och ed anaerobe, gynnar den förra.
Vid aerob metabolism går pyruvat in i mitokondrierna där det genomgår transformationer och så småningom koldioxid och vatten erhålls; på detta sätt erhålls 34 molekyler ATP för varje molekyl av nedbruten glukos.
.jpg)
