Aerobia glycolyse wat is, reacties, glycolytische intermediairs

De Aerobe of aerobe glycolyse Het wordt gedefinieerd als het gebruik van glucose -overmaat dat niet wordt verwerkt door oxidatieve fosforylering naar de vorming van "fermentatieve" producten, zelfs onder omstandigheden van hoge zuurstofconcentraties en ondanks de daling van de energieprestaties.

Het wordt vaak gegeven in weefsels met hoge proliferatieve snelheden, waarvan de consumptie van glucose en zuurstof hoog is. Een voorbeeld hiervan zijn kankertumorcellen, sommige parasitaire cellen van zoogdierbloed en zelfs de cellen van sommige gebieden van de hersenen van zoogdieren.

De energie geëxtraheerd door het katabolisme van glucose wordt bewaard in de vorm van ATP en NADH, die stroomafwaarts worden gebruikt in verschillende metabole routes.

Tijdens aerobe glycolyse is pyruvaat gericht op de Krebs -cyclus en de elektronentransportketen, maar het wordt ook verwerkt door fermentatief voor de regeneratie van NAD+ zonder extra ATP -productie, die eindigt met lactaatvorming.

Aerobe of anaërobe glycolyse vindt voornamelijk plaats in cytosol, met uitzondering van organismen zoals tripanosomatiden, die gespecialiseerde glycolytische organellen hebben bekend als glycosomen.

Glycolyse is een van de bekendste metabole paden. Het was volledig geformuleerd in de jaren dertig door Gustav Embden en Otto Meyerhof, die de route bestudeerden in skeletspiercellen. Aerobe glycolyse staat echter bekend als het Warburg -effect sinds 1924.

Aerobe glycolysereacties

Aerobe katabolisme van glucose treedt op in tien gekatalyseerde stappen. Veel auteurs zijn van mening dat deze stappen zijn onderverdeeld in een energie -investeringsfase, die tot doel heeft om het vrije energie -inhoud bij tussenpersonen te vergroten en een andere vervangende en ATP -vormige energieverkoping.

Kan u dienen: Histochemistry: Foundation, Processing, Stinging

Energie -investeringsfase

1-fosforylering van glucose tot glucose 6-fosfaat gekatalyseerd door hexoquinase (HK). In deze reactie wordt het voor elk glucosemolecuul geïnvesteerd, een ATP -molecuul, dat werkt als een fosfaatgroepdonor. Glucose 6-fosfaat (G6P) en ADP, en de reactie is onomkeerbaar.

Het enzym vereist de vorming van een volledige MG-ATP2- voor zijn werking, dus het verdient magnesiumionen.

2-Issomerisatie van G6P tot fructose 6-fosfaat (F6P). Het omvat geen energieverbruik en is een omkeerbare reactie gekatalyseerd door fosfoglucose -isomerase (PGI).

3-F6P fosforylering tot fructose 1,6-biffosfaat gekatalyseerd door fosfofratoquinase-1 (PFK-1) (PFK-1). Een ATP-molecuul wordt gebruikt als een fosfaatgroepdonor en de reactieproducten zijn F1.6-BP en ADP. Dankzij de waarde van ∆G is deze reactie onomkeerbaar (als reactie 1).

4-katalyticopure van de F1.6-bp in dihydroxyacetonfosfaat (DHAP), een ketose en glyceraldehyde 3-fosfaat (GAP), een aldosa. Aldolase -enzym is verantwoordelijk voor deze omkeerbare aldolische condensatie.

5-De Triosa-fosfaat-isomerase (TIM) is verantwoordelijk voor de interconversie van het Triosas-fosfaat: DHAP en de GAP, zonder extra energiebijdragen.

Energiebepalingfase

1-De opening wordt geoxideerd door glyceraldehyde 3-fosfaatdehydrogenase (GAPDH), die de overdracht van een spleetfosfaatgroep katalyseert om 1,3-bifoscglyceraat te vormen. In deze reactie worden twee NAD+ moleculen verminderd door glucosemolecuul en worden twee anorganische fosfaatmoleculen gebruikt.

Elke geproduceerde door NADH passeert door de elektronentransportieketen en 6 ATP -moleculen worden gesynthetiseerd door oxidatieve fosforylering.

2-fospospoglycerate kinase (PGK) draagt ​​een fosforylgroep over van 1,3-bifosfoglyceraat naar ADP, die twee ATP-moleculen vormt en twee van 3-fosfoglyceraat (3pg) (3pg) (3pg). Dit proces staat bekend als fosforylering op substraatniveau.

Kan u van dienst zijn: Selectie van stabilisatoren: wat is en voorbeelden

De twee ATP -moleculen die worden geconsumeerd in de HK- en PFK -reacties worden beantwoord door de PGK in deze passage van de route.

3-De 3PG wordt omgezet in 2pg door mutasa fosfoglyceraat (PGM), die de verplaatsing van de fosforylgroep tussen koolstof 3 en 2 van de glyceraat in twee stappen en omkeerbaar katalyseert en omkeerbaar en omkeerbaar. Het magnesiumion is ook vereist door dit enzym.

4-A dehydratatiereactie gekatalyseerd door enolasa's zet de 2pg om in fosfoenolpyruvaat (PEP) in een reactie die geen energie-investering vereist, maar genereert een verbinding met een groter energiepotentieel voor de overdracht van de fosfaatgroep later.

5-finaal, het kinasepyruvaat (PYK) katalyz. Twee ADP -moleculen worden gebruikt door glucosemolecuul en 2 ATP -moleculen worden gegenereerd. Pyk maakt gebruik van kalium- en magnesiumionen.

Aldus is de totale energieprestaties van glycolyse 2 ATP -moleculen voor elk glucosemolecuul dat de route binnenkomt. Onder aerobe omstandigheden impliceert volledige glucoseafbraak het verkrijgen tussen 30 en 32 ATP -moleculen.

Bestemming van glucolithische intermediairs

Vervolgens wordt glycolyse, het pyruvaat onderworpen aan decarboxylering, die CO2 produceert en de acetylgroep doneert aan acetyldenzym A, dat ook wordt geoxideerd tot CO2 in de Krebs -cyclus.

Elektronen die tijdens deze oxidatie worden vrijgegeven, worden naar zuurstof getransporteerd door de reacties van de mitochondriale ademhalingsketen, die uiteindelijk de synthese van ATP in deze organel bevordert.

Het kan u van dienst zijn: Flora en Fauna de Salta: meer representatieve soorten

Tijdens aerobe glycolyse wordt overtollig geproduceerde pyruvaat verwerkt door het enzymlactaatdehydrogenase, dat lactaat vormt en een deel van de NAD+ regenereert stappen omhoog in glycolyse, maar zonder de vorming van nieuwe ATP -moleculen.

Lactate dehydrogenase-mechanisme (Bron: Jazzlw [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Bovendien kan pyruvaat worden gebruikt in anabole processen die leiden tot de vorming van alanine -aminozuur, of kan ook werken als een skelet voor vetzuursynthese.

Net als pyruvaat, het eindproduct van glycolyse, vervullen veel van de reactie -tussenpersonen andere functies op katabole of anabole routes die belangrijk zijn voor de cel.

Dat is het geval van glucose 6-fosfaat en de route van het pentosefosfaat, waarbij de tussenpersonen van het riboseuze aanwezige in nucleïnezuren worden verkregen.

Referenties

1. Akram, m. (2013). Mini-review over glycolyse en kanker. J. Cancer. Onderwijzer., 28, 454-457.
2. Esen, e., & Lang, f. (2014). Aerobe glycolyse bij osteoblasten. Curr Osteoporos Rep, 12, 433-438.