Hvad udfører glycolyse?

Omtrent hver eneste celle på jorden lever af energi høstet fra glucosemolekyler. Men celler kan ikke direkte overføre energi fra glukose til deres andre molekyler; i stedet er de afhængige af et molekyle kaldet adenosintrifosfat eller ATP. For at få ATP fra glukose skal cellerne først bryde glucosemolekyler fra hinanden. Denne proces kaldes glykolyse, og det kræver deltagelse af ti forskellige enzymer.

Glykolyse

Glykolyse er det første skridt i at udvinde energi fra glukose. Der er flere måder, som dette kan gøres, såsom cellulær respiration. Du kan tænke på åndedræt som vejrtrækning, men cellulær åndedræt er grunden til at trække vejret. Dine celler bruger det ilt du trækker vejret for at få så meget energi som muligt fra glukose. Planter og mikroorganismer gør det samme. Det første skridt i cellulær respiration og andre processer til at få energi fra glukose splitter et glukosemolekyle i to pyruvatmolekyler.

Hexokinase starter glycolyse

Kemiske reaktioner er processer, hvor atomer i en konfiguration skifte til en anden konfiguration, sædvanligvis adskille og rekombinere til helt forskellige enheder. Enzymer er proteiner, der hjælper kemiske reaktioner sammen. For eksempel er det første trin i glycolyse at omdanne glucose til glucose-6-phosphat. Det vil sige, produktet er et glucosemolekyle med et hydrogenatom erstattet af en phosphatgruppe, en phosphor og tre oxygenatomer. Det enzym, der hjælper det sammen, hedder hexokinase. To enzymer, phosphoglucomutase og phosphofructokinase ændrer formen af ​​glukosen, hvilket resulterer i et molekyle kaldet fructose 1,6-biphosphat. Dette fructosemolekyle er kun en lidt anderledes form end den oprindelige glucose, med et par energilagringsfosfatgrupper tilsat.

Splitting

Enzym aldolasen hjælper langs opdelingen af ​​seks-carbon-fructosen molekyle i to tre-carbon glyceraldehyd-3-phosphat (G3P) molekyler. Faktisk spalter aldolase fructosen i et G3P og et dihydroxyacetonphosphat (DAP) molekyle. Derefter bliver et andet enzym, triosephosphatisomerase, konverteret DAP til G3P.

Hver af G3P-molekylerne bliver så forskydet gennem et par andre tre-carbon-molekyler, slippe af med et par fosfatgrupper undervejs og forlader en pyruvatmolekyle. Hvert af de fem trin hjælpes sammen med et enzym. De fem involverede enzymer er fosfat dehydrogenase, phosphoglyceratkinase, phosphoglyceromutase, enolase og pyruvatkinase.

Glykolyse og energi

Alle de komplicerede lydende enzymer arbejder af en eller anden grund: at give energi til rådighed til cellen. De første fem trin af glycolyse gør cellen tilbringe energi - ved at bruge to ATP-molekyler. De næste trin drejer det om og genererer fire ATP molekyler. Men det er bare starten.

Pyruvatmolekylerne genererer yderligere ATP - både direkte og indirekte. De specifikke kemiske reaktioner og det totale antal ATP-molekyler, der genereres, afhænger af typen af ​​celle og tilgængeligheden af ​​oxygen, men alting begynder med glycolyse. (se ref. 3 for respiration og fermentering)