生化学は何を研究していますか？糖分解は、酸素を使用せずに動物や人間の組織で起こるグルコース分解の深刻な酵素プロセスです。生化学者が乳酸とATP分子を得る方法と考えているのは彼です。
定義
好気性糖分解とは何ですか？生化学は、このプロセスを、エネルギーを供給する生物に特徴的な唯一のプロセスと見なしています。
動物の有機体がこのプロセスを通してですそして人は不十分な酸素の状態で一定期間いくつかの生理学的機能を実行することができます。
グルコース分解のプロセスが酸素の関与で実行される場合、好気性糖分解が起こります。
その生化学は何ですか？糖分解は、グルコースの水と二酸化炭素への酸化の最初の段階と考えられています。
履歴ページ
「糖分解」という用語は、最後にLepinによって使用されました循環系から引き出された血中グルコースを減少させるプロセスのための19世紀。一部の微生物は、糖分解と同様の発酵プロセスを経ます。このような変換には、11の酵素が使用され、それらのほとんどは、均質で高度に精製された、または結晶の形で分離され、それらの特性は十分に研究されています。このプロセスは、細胞の硝子体で起こります。
プロセスの詳細
糖分解はどのように進行しますか？生化学は、このプロセスが多段階反応と見なされる科学です。
糖分解の最初の酵素反応であるリン酸化は、オルトリン酸ATP分子のグルコースへの転移に関連しています。酵素ヘキソキナーゼは、このプロセスの触媒として機能します。
このプロセスでのグルコース-6-ホスフェートの生成は、システムからのかなりの量のエネルギーの放出によって説明されます。つまり、不可逆的な化学プロセスが発生します。
ヘキソキナーゼなどの酵素が作用するD-グルコース自体だけでなく、D-マンノース、D-フルクトースのリン酸化のための触媒。ヘキソキナーゼに加えて、肝臓には、1つのD-グルコースのリン酸化プロセスを触媒する別の酵素であるグルコキナーゼが含まれています。
第二段階
このプロセスの第2段階を説明するように現代の生化学？この段階での糖分解は、ヘキソースリン酸イソメラーゼの影響下でのグルコース-6-リン酸の新しい物質であるフルクトース-6-リン酸への移行です。
このプロセスは、相互に反対の2つの方向に進み、補因子を必要としません。
第三段階
それは、結果として生じるリン酸化に関連していますATP分子を使用したフルクトース-6-ホスフェート。このプロセスの促進剤は、酵素ホスホフルクトキナーゼです。反応は不可逆的であると見なされ、マグネシウムカチオンの存在下で発生し、この相互作用のゆっくりと進行する段階と見なされます。糖分解の速度を決定するための基礎となるのは彼女です。
ホスホフルクトキナーゼは代表的なものの1つですアロステリック酵素。 ATP分子によって阻害され、AMPおよびADPによって刺激されます。糖尿病の場合、空腹時、および大量の脂肪が消費される他の多くの状態では、組織細胞のクエン酸塩含有量が数倍に増加します。このような条件下では、クエン酸塩によるホスホフルクトキナーゼの完全な活性の有意な阻害があります。
ATPとADPの比率が有意な値に達すると、ホスホフルクトキナーゼが阻害され、糖分解が遅くなります。
どうすれば糖分解を増やすことができますか？生化学は、このための強度係数を減らすことを示唆しています。たとえば、機能していない筋肉では、ホスホフルクトキナーゼの活性は低いですが、ATPの濃度は増加します。
筋肉の働きの間に、ATPの重要な使用が観察され、それは酵素のレベルの増加を引き起こし、糖分解のプロセスを加速します。
第4ステージ
糖分解のこの部分の触媒は酵素アルドラーゼ。彼のおかげで、物質が2つのホスホトリオーゼに可逆的に分割されます。平衡は、温度値に応じてさまざまなレベルで確立されます。
生化学は何が起こっているのかをどのように説明していますか？温度が上昇すると、糖分解は直接反応の方向に進行し、その生成物はグリセルアルデヒド-3-リン酸とジオキシアセトンリン酸である。
残りの段階
第5段階は、トリオースホスフェートの異性化プロセスです。このプロセスは、酵素トリオースリン酸イソメラーゼによって触媒されます。
6番目の反応は要約します水素受容体としてNADリン酸の存在下で1,3-二リン酸リセリン酸を得る。グリセラルから常に水素を除去するのはこの無機剤です。得られた結合は壊れやすいですが、エネルギーが豊富で、切断すると1,3-ジホスホグリセリン酸が生成されます。
第7段階は、ホスホグリセリン酸キナーゼによって触媒され、リン酸残基からADPへのエネルギーの移動と、3-ホスホグリセリン酸およびATPの形成を伴います。
8番目の反応では、分子内移動が起こりますリン酸基、3-ホスホグリセリン酸から2-ホスホグリセリン酸への変換が観察されます。このプロセスは可逆的であるため、その実装にはマグネシウムカチオンが使用されます。
この段階での酵素補因子は2,3-ジホスホグリセリン酸です。
9番目の反応には遷移が含まれます2-ホスホグリセリン酸からホスホエノールピルビン酸へ。このプロセスの促進剤は、マグネシウムカチオンによって活性化されるエノラーゼ酵素であり、この場合、フッ化物が阻害剤として作用します。
10番目の反応では、結合を切断し、リン酸残基のエネルギーをホスホエノールピルビン酸からADPに伝達します。
第11段階は、ピルビン酸の還元と関連しており、乳酸が得られます。この変換には、酵素乳酸デヒドロゲナーゼの関与が必要です。
糖分解は一般的にどのように書き留めることができますか？生化学が上で議論された反応は、ATP分子の形成を伴う糖分解性酸化還元に還元されます。
プロセス値
糖分解の生化学がどのように説明するかを見ました（反応）。このプロセスの生物学的重要性は、大量のエネルギーを供給するリン酸化合物を取得することにあります。最初の段階で2つのATP分子が消費される場合、その段階はこの化合物の4つの分子の形成に関連しています。
その生化学は何ですか？糖分解と糖新生にはエネルギー効率があります。2つのATP分子に対して1つの糖分子があります。グルコースから2つの酸分子を形成する際のエネルギー変化は210kJ / molです。 126 kJが熱の形で残り、84kJがATPのリン酸結合に蓄積します。末端結合のエネルギー値は42kJ / molです。生化学は同様の計算を扱います。好気性および嫌気性糖分解の効率は0.4です。
興味深い事実
数多くの実験の結果、無傷のヒト赤血球で発生する各糖分解反応の正確な値を確立するため。糖分解の8つの反応は熱力学的平衡に近く、3つのプロセスは自由エネルギーの値の大幅な減少に関連しており、不可逆的であると見なされます。
グルコネオジェネシスとは何ですか？プロセスの生化学は、いくつかの段階で発生する炭水化物の分解で構成されています。各段階の制御は酵素によって実行されます。たとえば、好気性代謝を特徴とする組織（心臓および腎臓組織）では、アイソ酵素LDH1およびLDH2によって制御されます。それらは少量のピルビン酸によって阻害され、その結果、乳酸の合成は許可されず、トリカルボン酸サイクルでのアセチル-CoAの完全な酸化が達成されます。
嫌気性糖分解の特徴は他に何ですか？たとえば、生化学では、プロセスに他の炭水化物を含める必要があります。
実験室での研究の結果、食物と一緒に人体に入るフルクトースの約80％が肝臓で代謝されることを確立するために。ここでは、フルクトース-6-ホスフェートへのリン酸化のプロセスが行われ、酵素ヘキソキナーゼがこのプロセスの触媒として機能します。
このプロセスはグルコースによって阻害されます。得られた化合物は、いくつかの段階を経てグルコースに変換され、リン酸が除去されます。さらに、その後の他のリン含有有機化合物への変換も可能です。
ATPとホスホフルクトキナーゼの影響下で、フルクトース-6-ホスフェートはフルクトース-1,6-ジホスフェートを生成します。
その後、この物質は段階的に代謝され、糖分解の特徴。筋肉と肝臓にはケトヘキソキナーゼが含まれており、フルクトースのリン含有化合物へのリン酸化プロセスを加速することができます。このプロセスはグルコースによってブロックされず、得られたフルクトース-1-ホスフェートは、ケトース-1-ホスファタルドラーゼの作用によってグリセルアルデヒドとジヒドロキシアセトンホスフェートに分解されます。トリオソキナーゼの影響下にあるD-グリセルアルデヒドがリン酸化に入り、最終的にATP分子が放出され、リン酸ジヒドロキシアセトンが得られます。
先天性異常
生化学者はなんとか先天性を特定することができましたフルクトースの代謝に関連する異常。この現象（本質的なフルクトスリア）は、体内の酵素ケトヘキソキナーゼの含有量の生物学的欠乏に関連しているため、この炭水化物の分解のすべてのプロセスはグルコースによって阻害されます。そのような違反の結果は、血中のフルクトースの蓄積です。フルクトースの場合、腎閾値が低いため、約0.73ミリモル/ Lの血中炭水化物濃度でフルクトスリアを検出することができます。
ガラクトースの生合成への参加
ガラクトースは食べ物と一緒に体に入ります、消化管で分解してグルコースとガラクトースになります。まず、この炭水化物はガラクトース-1-リン酸に変換され、ガラクトキナーゼはプロセスの触媒として機能します。さらに、リン含有化合物のグルコース-1-ホスフェートへの変換が起こる。この段階で、ウリジンジホスホガラクトースとUDP-グルコースも形成されます。プロセスの後続の段階は、グルコースの分解と同様のスキームに従って進行します。
ガラクトース代謝のこの経路に加えて、2番目のスキームも可能です。最初に、ガラクトース-1-リン酸も形成されますが、その後の段階は、UTPおよびグルコース-1-リン酸分子の形成に関連しています。
多くの病的状態の中で、炭水化物代謝に関連して、特別な場所はガラクトセミアによって占められています。この現象は、ガラクトースにより血糖値が上昇し、16.6ミリモル/ Lに達する劣性遺伝性疾患に関連しています。同時に、血中のグルコース含有量に実質的な変化はありません。このような場合、ガラクトースに加えて、ガラクトース-1-ホスフェートも血中に蓄積します。ガラクトセミアと診断された子供は精神遅滞があり、白内障もあります。
炭水化物代謝障害が成長するにつれて減少すると、その理由は2番目の経路に沿ったガラクトースの分解です。生化学者が起こっているプロセスの本質をなんとか見つけ出したという事実のおかげで、体内のグルコースの不完全な分解に関連する問題に対処することが可能になりました。
