Hvad studerer biokemi? Glykolyse er en alvorlig enzymatisk proces med nedbrydning af glukose, der finder sted i væv hos dyr og mennesker uden brug af ilt. Det er han, der af biokemikere betragtes som en måde at opnå mælkesyre og ATP-molekyler på.
definition
Hvad er aerob glykolyse? Biokemi betragter denne proces som den eneste proces, der er karakteristisk for levende organismer, der leverer energi.
Det er gennem denne proces, at dyreorganismenog en person er i stand til at udføre nogle fysiologiske funktioner i et bestemt tidsrum under forhold med utilstrækkelig ilt.
Hvis processen med glukoseafbrydelse udføres med deltagelse af ilt, forekommer aerob glykolyse.
Hvad er dets biokemi? Glykolyse betragtes som det første trin i oxidationen af glukose til vand og kuldioxid.
Historie sider
Udtrykket "glykolyse" blev brugt af Lepin i slutningen19. århundrede for processen med at reducere blodsukkeret, der blev trukket ud af kredsløbssystemet. Nogle mikroorganismer gennemgår fermenteringsprocesser, der ligner glykolyse. Til en sådan transformation anvendes elleve enzymer, og de fleste af dem isoleres i en homogen, stærkt oprenset eller krystallinsk form, deres egenskaber er godt undersøgt. Denne proces finder sted i cellens hyaloplasma.
Processpecifikationer
Hvordan fortsætter glykolyse? Biokemi er en videnskab, hvor denne proces betragtes som en flertrinsreaktion.
Den første enzymatiske reaktion af glycolyse, phosphorylering, er forbundet med overførslen af orthophosphat ATP-molekyler til glucose. Enzymet hexokinase fungerer som en katalysator i denne proces.
Modtagelsen af glucose-6-fosfat i denne proces forklares ved frigivelsen af en betydelig mængde energi fra systemet, dvs. en irreversibel kemisk proces finder sted.
Et enzym såsom hexokinase virkeren katalysator til phosphorylering af ikke kun D-glucose i sig selv, men også D-mannose, D-fruktose. Ud over hexokinase indeholder leveren et andet enzym, glucokinase, som katalyserer processen med phosphorylering af en D-glucose.
Anden fase
Som forklarer anden fase af denne procesmoderne biokemi? Glykolyse på dette trin er overgangen af glucose-6-phosphat under indflydelse af hexose-phosphat-isomerase til et nyt stof - fruktose-6-phosphat.
Processen forløber i to indbyrdes modsatte retninger, kræver ikke medfaktorer.
Tredje fase
Det er forbundet med fosforylering af det resulterendefruktose-6-phosphat ved anvendelse af ATP-molekyler. Acceleratoren for denne proces er enzymet phosphofructokinase. Reaktionen betragtes som irreversibel, den forekommer i nærvær af magnesiumkationer, den betragtes som et langsomt forløbende stadium af denne interaktion. Det er hun, der er grundlaget for at bestemme hastigheden af glykolyse.
Phosphofructokinase er en af repræsentanterneallosteriske enzymer. Det hæmmes af ATP-molekyler, stimuleret af AMP og ADP. I tilfælde af diabetes stiger citratindholdet i vævsceller flere gange under faste, såvel som under mange andre tilstande, hvor der forbruges store mængder fedt. Under sådanne betingelser er der en signifikant inhibering af den fulde aktivitet af phosphofructokinase af citrat.
Hvis forholdet mellem ATP og ADP når signifikante værdier, inhiberes phosphofructokinase, hvilket bremser glykolyse.
Hvordan kan glykolyse øges?Biokemi foreslår at reducere intensitetsfaktoren for dette. For eksempel i en ikke-fungerende muskel er aktiviteten af phosphofructokinase lav, men koncentrationen af ATP stiger.
Under muskelarbejde observeres en betydelig brug af ATP, som forårsager en stigning i niveauet af enzymet og fremskynder processen med glykolyse.
Fjerde etape
Katalysatoren til denne del af glykolyse erenzym aldolase. Takket være ham forekommer den reversible opdeling af stoffet i to fosfotrioser. Ligevægt etableres på forskellige niveauer afhængigt af temperaturværdien.
Hvordan forklarer biokemi, hvad der sker? Med stigende temperatur fortsætter glykolyse i retning af en direkte reaktion, hvis produkt er glyceraldehyd-3-phosphat og dioxyacetonphosphat.
Resterende faser
Det femte trin er processen med isomerisering af triophosphater. Processen katalyseres af enzymet triose phosphat isomerase.
Den sjette reaktion opsummeresfremstilling af 1,3-diphosphorglycerinsyre i nærværelse af NAD-phosphat som en hydrogenacceptor. Det er dette uorganiske middel, der altid fjerner brint fra glyceral. Den resulterende binding er skrøbelig, men den er rig på energi, og når den spaltes, opnås 1,3-diphosphoglycerinsyre.
Det syvende trin katalyseres af phosphoglyceratkinase, involverer overførsel af energi fra phosphatresten til ADP med dannelsen af 3-phosphoglycerinsyre og ATP.
I den ottende reaktion finder intramolekylær overførsel stedphosphatgruppe, mens transformation af 3-phosphoglycerinsyre til 2-phosphoglycerat observeres. Processen er reversibel; derfor anvendes magnesiumkationer til dens implementering.
Enzymets cofaktor på dette trin er 2,3-diphosphoglycerinsyre.
Den niende reaktion involverer en overgang2-phosphoglycerinsyre til phosphoenolpyruvat. Acceleratoren for denne proces er enzymet enolase, som aktiveres af magnesiumkationer, og fluor fungerer i dette tilfælde som en hæmmer.
Den tiende reaktion involverer at bryde bindingen og overføre fosfatrestens energi til ADP fra phosphoenolpyruvinsyre.
Det ellevte trin er forbundet med reduktionen af pyruvinsyre, hvilket giver mælkesyre. Denne transformation kræver deltagelse af enzymet lactatdehydrogenase.
Hvordan kan glykolyse nedskrives generelt? Reaktionerne, hvis biokemi blev diskuteret ovenfor, reduceres til glykolytisk oxidoreduktion ledsaget af dannelsen af ATP-molekyler.
Procesværdi
Vi så på, hvordan biokemi af glykolyse beskriver(reaktioner). Den biologiske betydning af denne proces består i at opnå fosfatforbindelser med en stor energiforsyning. Hvis det første trin forbruger to ATP-molekyler, er scenen forbundet med dannelsen af fire molekyler af denne forbindelse.
Hvad er dets biokemi?Glykolyse og glukoneogenese har energieffektivitet: der er 1 glukosemolekyle til 2 ATP-molekyler. Energiændringen under dannelsen af to syremolekyler fra glukose er 210 kJ / mol. 126 kJ efterlader i form af varme, 84 kJ akkumuleres i ATP's phosphatbindinger. Terminalbinding har en energiværdi på 42 kJ / mol. Biokemi beskæftiger sig med lignende beregninger. Aerob og anaerob glykolyse har en effektivitet på 0,4.
Interessante fakta
Som et resultat af mange eksperimenter,at fastlægge de nøjagtige værdier for hver glykolysereaktion, der finder sted i intakte humane erytrocytter. Otte glykolysereaktioner er tæt på termodynamisk ligevægt, tre processer er forbundet med et signifikant fald i værdien af fri energi og betragtes som irreversible.
Hvad er glukoneogenese?Processens biokemi består i nedbrydning af kulhydrater, som forekommer i flere faser. Kontrol over hvert trin udføres af enzymer. I væv, der er karakteriseret ved aerob metabolisme (hjerte- og nyrevæv), reguleres det for eksempel af isoenzymerne LDH1 og LDH2. De inhiberes af små mængder pyruvat, hvorved syntesen af mælkesyre ikke er tilladt, og fuldstændig oxidation af acetyl-CoA i tricarboxylsyrecyklussen opnås.
Hvad mere er anaerob glykolyse kendetegnet ved? Biokemi involverer for eksempel inddragelse af andre kulhydrater i processen.
Som et resultat af laboratorieforskning var det muligtat fastslå, at ca. 80% af fruktose, der kommer ind i menneskekroppen sammen med mad, metaboliseres i leveren. Her finder processen med phosphorylering af det til fruktose-6-phosphat sted, enzymet hexokinase fungerer som en katalysator for denne proces.
Denne proces hæmmes af glukose.Den resulterende forbindelse gennem flere trin omdannes til glucose ledsaget af eliminering af phosphorsyre. Derudover er dens efterfølgende transformation til andre fosforholdige organiske forbindelser også mulige.
Under indflydelse af ATP og phosphofructokinase vil fructose-6-phosphat producere fructose-1,6-diphosphat.
Derefter metaboliseres dette stof i trin,karakteristisk for glykolyse. Muskler og lever indeholder ketohexokinase, som kan fremskynde processen med phosphorylering af fruktose til dens fosforholdige forbindelse. Processen blokeres ikke af glucose, og den resulterende fruktose-1-phosphat nedbrydes ved virkningen af ketose-1-phosphataldolase i glyceraldehyd og dihydroxyacetonphosphat. D-glyceraldehyd under indflydelse af triosokinase indgår i phosphorylering, i sidste ende frigives ATP-molekyler, og der opnås dihydroxyacetonphosphat.
Medfødte anomalier
Biokemikere formåede at identificere nogle medfødteabnormiteter forbundet med metabolismen af fruktose. Dette fænomen (essentiel fruktosuri) er forbundet med en biologisk mangel på indholdet af enzymet ketohexokinase i kroppen, derfor hæmmes alle processer for nedbrydning af dette kulhydrat af glukose. Konsekvensen af en sådan overtrædelse er ophobning af fruktose i blodet. For fruktose er nyretærsklen lav, så fruktosuri kan påvises ved blodkulhydratkoncentrationer på ca. 0,73 mmol / L.
Deltagelse i biosyntese af galactose
Galactose kommer ind i kroppen med mad,nedbrydes i fordøjelseskanalen til glukose og galactose. For det første omdannes dette kulhydrat til galactose-1-phosphat, og galactokinase fungerer som en katalysator for processen. Endvidere forekommer transformation af den phosphorholdige forbindelse til glucose-1-phosphat. På dette trin dannes også uridindiphosphogalactose og UDP-glucose. De efterfølgende trin i processen fortsætter i overensstemmelse med et skema svarende til nedbrydningen af glukose.
Ud over denne vej til galactosemetabolisme er den anden ordning også mulig. For det første dannes også galactose-1-phosphat, men efterfølgende trin er forbundet med dannelsen af UTP- og glucose-1-phosphatmolekyler.
Blandt de mange patologiske tilstande,forbundet med kulhydratmetabolisme er et specielt sted optaget af galactosæmi. Dette fænomen er forbundet med en recessivt arvelig sygdom, hvor blodsukkeret stiger på grund af galactose og når 16,6 mmol / L. Samtidig er der praktisk talt ingen ændring i indholdet af glukose i blodet. Ud over galactose akkumuleres i sådanne tilfælde også galactose-1-fosfat i blodet. Børn, der er blevet diagnosticeret med galactosæmi, har mental retardation og har også grå stær.
Efterhånden som sygdomme i kulhydratmetabolisme vokserfald, årsagen er nedbrydningen af galactose langs den anden vej. På grund af det faktum, at biokemikere formåede at finde ud af essensen af processen, blev det muligt at håndtere problemer relateret til den ufuldstændige nedbrydning af glukose i kroppen.
