Glycolysis: Pag-andar, Mga Gawain, Papel at Sakit

Ang glycolysis ay nagsasangkot ng pagkontrol ng biodalyalyikal na pagkasira ng mga simpleng asukal tulad ng D-glukos sa mga tao at sa halos lahat ng mga multicellular na organismo. Ang proseso ng pagkasira at pagbabago ng glukos sa pyruvate nangyayari sa sampung sunud-sunod na mga hakbang at maaaring maganap sa ilalim ng mga kundisyon ng aerobic at anaerobic. Ginagamit ang glycolysis para sa paggawa ng enerhiya, at pyruvate ay nagbibigay ng isang paunang pauna para sa biochemical synthesis ng ilang mga sangkap. Ang pagkasira ng mas mataas na order carbohydrates (polysaccharides) sumasailalim din sa glycolysis pagkatapos na pinaghiwalay sa simpleng mga asukal.

Ano ang glycolysis?

Ang glycolysis ay isang sentral na proseso ng metabolic para sa pagkasira ng simple asukal D-glukos at nangyayari sa loob ng mga cell sa cytosol, ang likidong bahagi ng cell plasma. Ang glycolysis ay isang sentral na proseso ng metabolic para sa pagkasira ng simple asukal D-glucose at nagaganap sa loob ng mga cell sa cytosol, ang likidong bahagi ng cell plasma. Ang proseso ng pagkasira ay nangyayari sa 10 magkakasunod na pagkontrol na enzymatically na mga indibidwal na hakbang. Ang mga end na produkto ng kabuuang balanse mula sa glycolysis per glucose Molekyul ay 2 pyruvate molecule, 2 ATP nucleotides at 2 NADH nucleotides. Ang 10 indibidwal na mga hakbang ay maaaring nahahati sa dalawang yugto, ang yugto ng paghahanda mula sa hakbang 1 hanggang hakbang 5 at ang yugto ng amortisasyon mula hakbang 6 hanggang 10. Ang yugto ng paghahanda ay masiglang negatibo para sa metabolismo, kaya't ang enerhiya ay dapat na ibigay sa anyo ng 2 ATP. Ang yugto lamang ng amortization ay masiglang positibo, na nagreresulta sa isang netong nakuha ng enerhiya sa anyo ng 2 ATP nucleotides at 2 NADH nucleotides. Sa bawat isa sa mga unang dalawang hakbang ng glycolysis, 2 pospeyt ang mga pangkat ay inililipat sa glucose, na nagmula sa 2 ATP nucleotides (adenosine triphosphate), na kung saan ay sa gayon ay nai-convert sa ADP nucleotides (adenosine diphosphate). Habang ang glycolysis hanggang sa pagbuo ng pyruvate ay malaya sa kung ang mga kondisyon ng oxic (aerobic) o anoxic (anaerobic) ay nanaig, ang karagdagang metabolismo ng pyruvate ay nakasalalay sa kung oksiheno ay magagamit o hindi. Gayunpaman, mahigpit na nagsasalita, ang karagdagang pagkasira at proseso ng pag-convert ay hindi na bahagi ng glycolysis.

Pag-andar at gawain

Ang glycolysis ay isa sa pinakamahalaga at karaniwang sentral na proseso ng metabolic na nagaganap sa loob ng isang cell. Ang gawain at pag-andar ng glycolysis ay ang masigla at materyal na metabolization ng simple asukal D-glucose. Ang tagadala ng enerhiya at tagatustos ng enerhiya sa prosesong ito ay ATP, na nakuha sa kurso ng metabolismo ng enerhiya sa pamamagitan ng pagbibigay ng lakas at paglilipat ng a pospeyt pangkat sa isang ADP nucleotide. Ang ruta sa pamamagitan ng ATP ay may kalamangan na ang enerhiya ay nakaimbak ng maikling panahon at hindi nawala sa pamamagitan ng pagwawaldas ng init. Bilang karagdagan, ang ATP ay maaaring maihatid sa maikling distansya sa lugar kung saan kinakailangan ang enerhiya sa ngayon. Bukod pa rito, ang positibong enerhiya na glycolysis ay nagbibigay ng cell na may pyruvate. Maaari itong ipakilala sa citrate cycle at ang kasunod na respiratory chain sa ilalim ng "pagkonsumo" ng oksiheno sa ilalim ng kundisyon ng oxic sa mitochondria ng mga cell para sa karagdagang paggawa ng enerhiya, o maaari itong magamit bilang isang panimulang materyal para sa pagbubuo ng mga kinakailangang sangkap. Sa siklo ng citrate, CO2 (karbon dioxide) at H2O (tubig) ay ginawa bilang pangunahing mga produkto ng pagkasira. Ang enerhiya na inilabas sa panahon ng proseso ng oksihenasyon ay ginagamit sa chain ng paghinga upang phosphorylate ADP sa ATP at sa gayon ay nakaimbak ng maikling panahon. Ang kumpletong pagkasira ng glucose sa tubig at karbon dioxide na may pagdaragdag ng oksiheno ay mas masigla, ngunit may kawalan na maaari lamang itong maganap sa ilalim ng mga kundisyon ng oxic, ibig sabihin, mga kundisyon kung saan magagamit ang molekular oxygen sa sapat na dami. Kapag ang mga kalamnan ng kalansay ay kinakailangan upang maisagawa sa mataas na antas, ang paghahatid ng oxygen sa mga cell ng kalamnan ay masyadong mabagal, kaya dapat silang kumuha ng kinakailangang enerhiya mula sa glycolysis. Ang isa pang bentahe ng glycolysis ay nakasalalay sa mataas na bilis ng proseso nito, na umaabot sa isang maramihang rate ng conversion sa loob ng citrate cycle.

Mga sakit at karamdaman

Ang glycolysis ay sumasalamin sa isa sa pinakamatanda at pinaka matatag na proseso ng metabolic ng mga nabubuhay na organismo sa kasaysayan ng ebolusyon. Malamang na ang glycolysis ay binago bilang isa sa mga pangunahing proseso ng metabolic noong 3.5 bilyong taon na ang nakakaraan, bago pa ang pagbuo ng mga multicellular na organismo, sapagkat ang lahat ng mga nabubuhay na organismo ay may kakayahang glycolysis at gamitin ito para sa produksyon ng enerhiya. kilalang mga karamdaman o sakit na malinaw na sanhi na nauugnay sa isang abala ng glycolysis. Pangunahin ang mga kaguluhan sa kurso ng glycolysis mamuno sa mga seryosong epekto sa pula dugo mga cell (mga erythrocytes). Dahil hindi naglalaman ang mga ito mitochondria, umaasa sila sa supply ng enerhiya sa pamamagitan ng glycolysis. Kung ang suplay ng enerhiya ay nabalisa, nangyayari ang hemolysis, ibig sabihin, ang mga lamad ng mga erythrocytes matunaw at ang pula ng dugo dumadaan nang direkta sa suwero. Karaniwan, mayroong kakulangan ng enzyme pyruvate kinase, upang ang proseso ng glycolysis ay magambala. Ang isa pang sanhi na humahantong sa mga katulad na sintomas ay maaaring sanhi ng mga erythrocytes ang kanilang mga sarili, kung wala silang sapat na kinakailangang enzyme KKR (isoenzyme ng pyruvate kinase). Ang sakit na Tarui (sakit na Tarui) ay isa sa ilang mga sakit na nagdudulot ng isang direktang kaguluhan sa proseso ng glycolysis. Ito ay isang sakit na glycogen imbakan. Labis na glucose sa dugo ang serum ay pansamantalang na-convert ng katawan sa polymeric sugars (glycogen), na kalaunan ay ginawang glucose muli kung kinakailangan upang ma-metabolize (metabolized) sa pamamagitan ng glycolysis. Sa kaso ng sakit na Tarui, dahil sa isang minana na genetiko depekto, mayroong isang kakulangan ng phosphofructokinase, isang enzyme na sanhi ng phophorylation at pagbabago ng glucose sa fructose-1,6-biphosphate (ika-3 hakbang sa loob ng glycolysis). Ang kakulangan sa enzim ay nagiging sanhi ng pagkagambala ng glycolysis upang ang mga kalamnan ng kalansay ay hindi maayos na ibinibigay ng enerhiya. Masakit na kalamnan spasms at hemolytic anemya, paglusaw ng lamad ng pula dugo cells, mangyari.