Glikoliza (od grčkog. Glycys - slatko i liza - otapanje, raspadanje) je slijed enzimatskih reakcija koje dovode do pretvaranja glukoze u piruvat uz istodobno stvaranje ATP.
U aerobnim uvjetima piruvat prodire u mitohondrije, gdje se potpuno oksidira u CO.2 i H2A. Ako sadržaj kisika nije dovoljan, kao što se može dogoditi u mišićima koji se aktivno vežu, piruvat se pretvara u laktat.
Dakle, glikoliza nije samo glavni način iskorištavanja glukoze u stanicama, već i jedinstven način, jer može koristiti kisik ako
potonji je dostupan (aerobni uvjeti), ali se može pojaviti iu odsutnosti kisika (anaerobni uvjeti).
Anaerobna glikoliza je složen enzimski proces za razgradnju glukoze koja se javlja u tkivima ljudi i životinja bez potrošnje kisika. Krajnji proizvod glikolize je mliječna kiselina. ATP nastaje tijekom glikolize. Jednadžba ukupne glikolize može se prikazati kako slijedi:
Pod anaerobnim uvjetima, glikoliza je jedini proces opskrbe energijom u tijelu životinje. Zahvaljujući glikolizi, ljudsko tijelo i životinje mogu izvesti određeno razdoblje od brojnih fizioloških funkcija u uvjetima nedostatka kisika. U slučajevima kada se glikoliza javlja u prisustvu kisika, oni govore o aerobnoj glikolizi.
Slijed reakcija anaerobne glikolize, kao i njihovi intermedijeri, dobro je proučen. Proces glikolize katalizira jedanaest enzima, od kojih je većina izolirana u homogenom, klastičnom ili visoko pročišćenom obliku i čija su svojstva prilično dobro poznata. Imajte na umu da se glikoliza događa u hilo-plazmi (citosolu) stanice.
Prva enzimska reakcija glikolize je fosforilacija, tj. prijenos ortofosfatnog ostatka na glukozu pomoću ATP. Reakciju katalizira enzim heksokinaza:
Formiranje glukoza-6-fosfata u reakciji heksokinaze prati oslobađanje značajne količine slobodne energije sustava i može se smatrati praktički ireverzibilnim procesom.
Najvažnije svojstvo heksokinaze je njegova inhibicija glukoza-6-fosfatom, tj. potonji služi i kao produkt reakcije i kao alosterički inhibitor.
Enzim heksokinaze može katalizirati fosforilaciju ne samo D-glukoze, već i drugih heksoza, posebno D-fruktoze, D-manoze, itd. U jetri, osim heksokinaze, postoji enzim glukokinaza, koji katalizira fosforilaciju samo D-glukoze. Ovaj enzim nije prisutan u mišićnom tkivu (za detalje, vidi poglavlje 16).
Druga reakcija glikolize je konverzija glukoza-6-fosfata djelovanjem enzima glukoza-6-fosfat izomeraze u fruktoza-6-fosfat:
Ova reakcija se odvija lako u oba smjera i ne zahtijeva nikakve kofaktore.
Treću reakciju katalizira enzim fosfofruktokinaza; rezultirajući fruktoza-6-fosfat je ponovno fosforiliran drugom molekulom ATP:
Ova reakcija je praktički ireverzibilna, analogna heksokinazi, odvija se u prisutnosti iona magnezija i najbrže se odvija u reakciji glikolize. Zapravo, ova reakcija određuje brzinu glikolize u cjelini.
Fosfruktokinaza je jedan od alosteričnih enzima. Inhibira ga ATP i stimulira AMP. Pri značajnim vrijednostima omjera ATP / AMP, inhibira se aktivnost fosfruktokinaze i usporava glikoliza. Naprotiv, s tim smanjenjem intenzitet glikolize se povećava. Tako je u ne-radnom mišiću aktivnost fosfofruktokinaze niska, a koncentracija ATP je relativno visoka. Tijekom rada mišića dolazi do intenzivne potrošnje ATP-a i povećava se aktivnost fosfofruktokinaze, što dovodi do povećanja procesa glikolize.
Četvrta reakcija glikolize katalizirana je enzimom aldolaze. Pod utjecajem ovog enzima fruktoza-1,6-bisfosfat je podijeljen u dvije fosforije:
Ova reakcija je reverzibilna. Ovisno o temperaturi, ravnoteža se uspostavlja na različitoj razini. S porastom temperature, reakcija se pomiče prema većoj formaciji trioza fosfata (dihidroksiaceton fosfata i gliceraldehid-3-fosfata).
Peta reakcija je reakcija izomerizacije triose fosfata. Katalizira ga enzim triosefosfat izomeraza:
Ravnoteža ove izomerazne reakcije pomiče se prema dihidroksiacetonfosfatu: 95% dihidroksiacetonfosfatu i oko 5% gliceraldehid-3-fosfatu. U kasnijim reakcijama glikolize može se izravno uključiti samo jedan od dva formirana trizofosfata, naime gliceraldehid-3-fosfat. Kao rezultat, budući da se aldehidni oblik fosfo-trioze dalje pretvara, di-hidroksi aceton fosfat se pretvara u gliceraldehid-3-fosfat.
Formiranje gliceraldehid-3-fosfata kao što je dovršeno u prvom stupnju glikolize. Druga faza je najteža i najvažnija. Uključuje redoks reakciju (reakcija glikolitične oksidacije), spojenu s fosforilacijom supstrata, tijekom kojega nastaje ATP.
Kao rezultat šeste reakcije gliceraldehid-3-fosfata u prisutnosti enzima gliceraldehid-fosfat dehidrogenaze, koenzim NAD i anorganski fosfat podvrgavaju se posebnoj oksidaciji formiranjem 1,3-bisfosfoglicerične kiseline i reduciranog oblika NAD (NADH). Ova reakcija je blokirana jodom ili bromoacetatom, odvija se u nekoliko faza:
1,3-bisfosfoglicerat je visoko-energetski spoj (veza visoke energije konvencionalno označena kao "tilda")
). Mehanizam djelovanja gliceraldehid fosfat dehidrogenaze je sljedeći: u prisutnosti anorganskog fosfata, NAD + djeluje kao akceptor vodika, koji se cijepa od gliceraldehid-3-fosfata. U procesu stvaranja NADH, gliceraldehid-3-fosfat veže se na molekulu enzima na račun SH-skupina ovih potonjih. Stvorena veza je bogata energijom, ali je krhka i razdvaja se pod utjecajem anorganskog fosfata, uz stvaranje 1,3-bisfosfoglicerične kiseline.
Sedma reakcija katalizirana je fosfoglicerat kinazom, dok je energijski bogati fosfatni ostatak (fosfatna skupina na poziciji 1) prebačen u ADP s nastankom ATP i 3-fosfoglicerinske kiseline (3-fosfoglicerata):
Dakle, zbog djelovanja dva enzima (gliceraldehifosfat dehidrogenaze i fosfoglicerat kinaze), energija oslobođena tijekom oksidacije aldehidne skupine gliceraldehid-3-fosfata u karboksilnu skupinu pohranjuje se u obliku ATP energije. Za razliku od oksidativne fosforilacije, formiranje ATP iz visokoenergetskih spojeva naziva se fosforilacija supstrata.
Osma reakcija je praćena intramolekularnim prijenosom preostale fosfatne skupine, a 3-fosfoglicerinska kiselina se pretvara u 2-fosfoglicerinsku kiselinu (2-fosfoglicerat).
Reakcija je lako reverzibilna, odvija se u prisutnosti Mg2 + iona. Kofaktor enzima je također 2,3-bisfosfoglicerična kiselina na isti način kao u reakciji fosfoglukomutaze glukoza-1,6-bisfosfat igra ulogu kofaktora:
Deveta reakcija katalizirana je enzimom enolaza, s 2-fosfoglicerinskom kiselinom kao posljedicom odvajanja molekule vode u fosfoenolpiruvičnu kiselinu (fosfoenolpiruvat), a fosfatna veza u položaju 2 postaje visoka energija:
Enolaza se aktivira dvovalentnim kationima Mg2 + ili Mn2 + i inhibira se fluoridom.
Deseta reakcija karakterizirana je razbijanjem visoke energetske veze i prijenosom fosfatnog ostatka iz fosfoenolpiruvata u ADP (fosforilacija supstrata). Katalitira enzim piruvat kinaza:
Djelovanje piruvat kinaze zahtijeva Mg 2+ ione, kao i monovalentne katione alkalnih metala (K + ili druge). Unutar stanice, reakcija je praktički nepovratna.
Kao rezultat jedanaeste reakcije reducira se piruvična kiselina i nastaje mliječna kiselina. Reakcija se odvija uz sudjelovanje enzima laktat dehidrogenaze i koenzima NADH, nastalih u šestoj reakciji:
Slijed reakcija koje se odvijaju kod glikolize prikazan je na sl. 10.3.
Sl. 10.3. Slijed reakcija glikolize.
1-heksokinaza; 2 - fosfoglukoznom vremenu; 3 - fosfofruktokinaza; 4-aldo-laza; 5 - trioza fosfat izomeraza; 6 - gliceraldehid fosfat dehidrogenaza; 7-fosfoglicerat kinaza; 8-fosfoglyceromutaza; 9-enolaza; 10 - piruvat-Naza; 11 - laktat dehidrogenaza.
Reakcija redukcije piruvata dovršava unutarnji ciklus redoks glikolize. NAD + igra ulogu posrednog nosača vodika iz gliceraldehid-3-fosfata (6. reakcija) u piruvičnu kiselinu (11. reakcija), dok se sam regenerira i može ponovno sudjelovati u cikličkom procesu zvanom glikolitička oksidacija.
Biološki značaj procesa glikolize prvenstveno je u stvaranju fosfornih spojeva bogatih energijom. U ranim stadijima glikolize, troše se 2 ATP molekule (reakcije heksokinaze i fosfo-fruktin-kinaze). Nakon toga nastaju 4 molekule ATP (fosfoglicerat kinaza i reakcije kinaze piruvata). Prema tome, energetska učinkovitost glikolize u anaerobnim uvjetima je 2 molekula ATP po molekuli glukoze.
Kao što je navedeno, glavna reakcija koja ograničava brzinu glikolize je fosfofruktokinaza. Druga reakcija, glikoliza koja ograničava brzinu i regulira glikolizu, je reakcija heksokinaze. Osim toga, glikolizu kontroliraju i LDH i njegovi izoenzimi.
U tkivima s aerobnim metabolizmom (tkiva srca, bubrega itd.) Dominiraju izoenzimi LDH.1 i LDH2 (vidi 4. poglavlje). Ovi izoenzimi inhibiraju čak i male koncentracije piruvata, što sprječava stvaranje mliječne kiseline i doprinosi potpunijoj oksidaciji piruvata (točnije, acetil CoA) u ciklusu trikarboksilne kiseline.
U ljudskim tkivima, koja uglavnom koriste energiju glikolize (na primjer, skeletni mišići), glavni izoenzimi su LDH5 i LDH4. LDH aktivnost5 maksimalno na tim koncentracijama piruvata koji inhibiraju LDH1. Dominacija LDH izoenzima4 i LDH5 uzrokuje intenzivnu anaerobnu glikolizu s brzim pretvaranjem piruvata u mliječnu kiselinu.
Kao što je navedeno, proces anaerobnog razgradnje glikogena naziva se glikogenoliza. Uključivanje jedinica glikogen D-glukoze u proces glikolize odvija se uz sudjelovanje 2 enzima - fosforilaze i fosfo-gluko-mutaze. Glukoza-6-fosfat nastao kao posljedica reakcije fosfoglukomutaze može biti uključen u proces glikolize. Nakon stvaranja glukoza-6-fosfata, daljnji putovi glikolize i glikogenolize potpuno se podudaraju:
U procesu glikogenolize ne nakupljaju se dvije, nego tri ATP molekule u obliku visokoenergetskih spojeva (ATP se ne troši na stvaranje glukoza-6-fosfata). Čini se da je energetska učinkovitost gliko-genolize nešto viša od procesa glikolize, ali se ta učinkovitost ostvaruje samo u prisutnosti aktivne fosforilaze a. Treba imati na umu da se ATP troši u procesu aktivacije fosforolaze b (vidi sliku 10.2).
biologija
Glikoliza (grčki. Glycos - slatko, liza - cijepanje) je prva faza staničnog disanja, koja je slijed reakcija tijekom kojih jedna molekula glukoze (C6H12O6) se dijeli na dvije molekule piruvične kiseline (C3H4O3). Reakcije se odvijaju u citoplazmi bez sudjelovanja kisika, ali uz sudjelovanje enzima. U piruvatu, ugljikovi atomi su u više oksidiranom obliku, budući da se četiri atoma vodika odvajaju i vraćaju drugi spoj (NAD u NAD · H2).
Ukupna reakcija glikolize
Čisti prinos energije pohranjene u ATP samo su dvije molekule, što ukazuje na nisku učinkovitost ovog stupnja staničnog disanja. Većina energije glukoze ostaje u piruvičnoj kiselini i pohranjena je u NAD · H2. Tijekom aerobne respiracije ova se energija tada koristi za proizvodnju glavne količine ATP molekula.
Budući da glukoza tijekom glikolize gubi četiri atoma vodika, ona se oksidira. Akceptori vodika su molekule nikotinamid adenin dinukleotida (NAD +).
Glukoza se ne raspada odmah do piruvata, već kroz niz uzastopnih reakcija. Ukupno, mogu se prikazati u tri faze:
Glukoza je fosforilirana fosfatnim skupinama ATP i pretvorena u fruktoza-1,6-bisfosfat. Koristi dvije ATP molekule koje postaju ADP.
Fruktoza-1,6-bifosfat je podijeljen u dva fosforilirana tri ugljikova šećera.
Ovi šećeri se pretvaraju u piruvičnu kiselinu. U ovom slučaju sintetiziraju se četiri ATP molekule i dodaje se vodik u dvije NAD molekule.
Oko devet enzima koji čine transporter uključeni su u glikolizu. Kao što se može vidjeti iz sheme, glikoliza se odvija u deset stupnjeva.
Daljnjom oksidacijom piruvične kiseline u mitohondrijima koristi se energija pohranjena u NAD · H.2.
U procesu evolucije, glikoliza je prvi način dobivanja ATP-a. U naše vrijeme karakteristično je i za prokariote i za eukariote kao jednu od faza staničnog disanja.
Treba imati na umu da u stanicama glikoliza nije jedini način oksidacije glukoze.
6 razloga ne jesti šećer i što se u tijelu razgrađuje
Drago mi je što vas pozdravljam, vjerni moji pretplatnici! Predlažem vam da razgovarate o jednoj složenoj, ali vrlo važnoj temi: što se razgrađuje šećer u tijelu? Budimo iskreni: svatko voli jesti slatko. Ali malo ljudi zamišlja opasnost od šećera i kako njegova potrošnja može završiti za organizam.
Šećer je bijeli otrov. Je li to istina?
Za početak, šećer je jedna od najprodavanijih namirnica na svijetu. Teško je ne složiti se s tim. Priznajte, jer u kuhinji svakog od vas ima šećera?
To je potrebno za pripremu kolača, slastica, džemova, marinada. Nećemo se odreći žlice dodanog šećera u čaj ili kavu. Reći da je ovaj proizvod apsolutno štetan po zdravlje, to je nemoguće. Ovaj je proizvod potreban da bi tijelo:
- povećavaju aktivnost mozga;
- sprječavaju stvaranje krvnih ugrušaka u krvnim žilama;
- stimuliranje funkcija jetre i slezene;
- normalizacija cirkulacije krvi u mozgu i leđnoj moždini;
- povećan apetit i raspoloženje.
Čovjek bez šećera ne može biti zdrav, definitivno. Kao posljedica nedostatka slatkiša, pamćenja, pozornost će se pogoršati, osoba neće moći brzo razmišljati, usredotočiti svoju pozornost na nešto.
Nije uzalud da se učenici i učenici ujutro, prije studiranja ili pregleda, preporuče popiti šalicu slatkog čaja ili jesti čokoladu. Naša krv je posebno potrebna šećera.
No, osim korisnih svojstava, šećer može donijeti i naškoditi tijelu:
- povećanje težine;
- povišene razine glukoze u krvi;
- opterećenje gušterače;
- srčani problemi;
- bolesti kože;
- karijes.
Naravno, ne govorimo o čistom šećeru, već o proizvodima sa sadržajem. Tijekom dana možemo jesti bezopasni jogurt, zobene kolače ili jabuku.
Jeste li znali da je prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji dnevna stopa šećera za žene 25 grama, a za muškarce 37?
Na primjer, jabuka već sadrži 10 grama šećera. A ako ste popili čašu slatke sode - to je već prekoračilo vaše dnevne potrebe.
Dakle, vraćajući se na pitanje je li šećer otrov, možete odgovoriti što će se dogoditi ako prelazi normu. Slatko nam treba, ali u razumnim količinama.
Što se događa sa šećerom u tijelu?
Vjerojatno više od jednom nemate test šećera na krv i zato znate da njegova razina mora biti stabilna. Da bih razumio kako ovo funkcionira, predlažem da razmotrimo što je šećer općenito i što se s njim događa kada uđe u naše tijelo.
Industrijski šećer, onaj koji koristimo u kulinarske svrhe, zapravo je saharoza, ugljikohidrat napravljen od repe ili trske.
Saharoza se sastoji od glukoze i fruktoze. Saharoza je podijeljena na glukozu i fruktozu ne samo u tijelu, već već u ustima, čim konzumiramo hranu. Razdvajanje se događa pod utjecajem enzima pljuvačke.
I tek tada se sve tvari apsorbiraju u krv. Glukoza osigurava energetske rezerve tijela. Također, kada se proguta saharoza u tijelu počinje stvaranje hormona inzulina.
Ona, pak, utječe na formiranje glikogena iz preostale glukoze, koja služi kao određena količina energije.
A sada zamislite da osoba jede puno slatkog. Dio nastalog cijepanja glukoze prolazi kroz otpadnu energiju.
Ostatak počinje liječiti inzulinom. Ali budući da ima mnogo glukoze, inzulin nema vremena za rad i povećava njegov intenzitet.
A ovo je veliki teret na gušterači. S vremenom se stanice žlijezda iscrpljuju i jednostavno ne mogu proizvesti dovoljno inzulina. To se zove dijabetes.
Još jedna opasnost za ljubitelje slatkog leži u činjenici da se u jetri višak glukoze pretvara u masne kiseline i glicerin, koji se talože u masnoći. Jednostavnim jezikom, osoba se počinje oporavljati, jer njegovo tijelo nema vremena trošiti rezerve masti i jednostavno ih odlaže.
Kako koristiti šećer za zdravlje?
Kao što sam već rekao, tijelu je potrebna saharoza, ali je potrebno koristiti ovaj proizvod ispravno i mudro. Naposljetku, pretjerana ljubav prema slasticama i kolačima može dovesti do pretilosti, dijabetesa, problema s želucem i srcem.
Ova i prekomjerna tjelesna težina, koja osobi odmah dodaje dob, čineći njegov izgled nezdravim. Stoga je važno naučiti kontrolirati razinu konzumirane slatke hrane.
- ograničiti, i po mogućnosti ukloniti šećer u čistom obliku iz prehrane;
- jesti saharozu u svom prirodnom obliku: voće, bobice, med, suho voće, orašasti plodovi, povrće;
- prilikom kuhanja deserta ili pečenja smanjite količinu šećera u receptu nekoliko puta, i bolje koristite med, kokos ili smeđi šećer, sirupe na bazi agave, javor, prirodni ekstrakt stevije;
- jesti slatko ujutro;
- ako pijete čaj s slatkišima ili kolačićima, piće mora biti ukusno.
Osim toga, morate se više kretati i piti više čiste vode tako da se višak ugljikohidrata eliminira iz tijela. Ako doista želite pojesti komad torte, jedite suhe marelice ili orašaste plodove.
I tako da tijelo ne osjeća nedostatak glukoze i fruktoze, piti spirulinu i klorelu. Ove dvije alge iznimno uklanjaju žudnju za slatkišima. Što je to, reći ću vam u sljedećim člancima.
Također obratite pozornost na vrstu proizvoda. U svijetu koji se ne koristi kao sirovina za saharozu! I repu, trsku, sok od breze, pa čak i javorov sok!
Koristimo šećer od šećerne repe. U prethodnim člancima, već sam vam rekao kako je rafiniranje opasno, zašto je bolje odbiti takve proizvode. Dopustite mi da vas na kratko podsjetim: rafiniranje je proces čišćenja proizvoda izlaganjem kemikalijama kao što je benzin.
Koji je šećer zdraviji: repa ili trska? Definitivno nemoguće reći, sve ovisi o kvaliteti proizvoda. Reed imamo mnogo skuplje, ali to je zbog činjenice da se uvozi iz inozemstva.
Preporučujem kupnju sirovog proizvoda (čak i trske, repa). Može se prepoznati po smeđoj ili žutoj boji. Ne izgleda jako lijepo, ali u njoj ima mnogo korisnih svojstava i vrijednih minerala!
To su svi moji dragi pretplatnici! Bilo bi mi drago ako ovaj članak bude koristan za vas i pomoći će vam barem korak bliže zdravom načinu života. Čitajte s dobrobiti, recite svojim prijateljima, ali ja se ne pozdravljam s vama i vrlo brzo ću vam reći još nešto zanimljivo!
Šećer. Cijepanje glukoze. energija
L, K. STAROSELTSEVA, doktor bioloških znanosti
Čim sada ne nazivaju šećer: bijeli neprijatelj, slatki otrov i prazne kalorije. Zašto je ovaj prehrambeni proizvod tako teška optužba? Da bismo odgovorili na ovo pitanje, razmotrimo što je šećer i kakav je put kada uđe u tijelo.
Šećer se proizvodi, kao što je poznato, iz šećerne repe ili trske, pri čemu nastaje saharoza; Prema kemijskom sastavu, klasificira se kao ugljikohidratni disaharid koji se sastoji od glukoze i fruktoze. Saharoza ne sadrži ni vitamine, ni mineralne soli, niti bilo koje druge biološki aktivne tvari koje se nalaze u gotovo svim drugim namirnicama biljnog i životinjskog podrijetla.
Međutim, to ne znači da šećer nema prednosti. Glukoza je potrebna za prehranu moždanog tkiva, jetre, mišića. Kako bi ti i drugi organi bili dovoljno opskrbljeni glukozom, njegov sadržaj u krvi mora biti konstantan: 3,4-5,5 mmol / l, ili 60-90%.
Šećer se razgrađuje u glukozu i fruktozu već u ustima djelovanjem enzima sline. Kroz uevxs.-: "stanice sluznice hyulost" 1 usta. i onda se gg -: - :: - g: -: - apsorbira u krv. Kraj
: a_. ': njegov = •: ■:;>' raste, i to služi kao signal
lučenje hormona inzulina
g, točna žlijezda.
Inzulin stimulira aktivnost enzima glukokinaze, prisutnosti
.-: -_ = U jetrenim stanicama i vodi /
/ -union do molekula fosora glukoze. budući da se samo u tom (fosforiliranom) obliku glukoza ovdje može razbiti, u jetri, do konačnih produkata metabolizma, dok oslobađa energiju. Podsjetimo, usput, u procesu razmjene 100 grama šećera u tijelu, oslobađa se 374 kilokalorija.
No, nije sve glukoze odmah pokriveno energetskim potrebama. Pod utjecajem inzulina dio glukoze se pretvara u glikogen, koji se uglavnom taloži u jetri. To je rezerva koju tijelo koristi za održavanje konstantne koncentracije glukoze u krvi, a time i za dobavu organa i tkiva.
Oni koji jedu mnogo slatkiša, pojavljuju se hiperglikemija, to jest, visoka razina glukoze u krvi, što podrazumijeva povećano izlučivanje inzulina kako bi se iskoristila ta glukoza. Kao rezultat toga, beta stanice koje proizvode inzulin u Langerhansovim otočićima gušterače rade s preopterećenjem. A kada se iscrpe i počnu proizvoditi manje inzulina, poremećeni su procesi transformacije i cijepanja glukoze. A to može dovesti do razvoja dijabetesa.
Slatki zub prijeti i druga, jednako ozbiljna opasnost. U procesu cijepanja i dalje pretvorbe glukoze u jetru nastaju masne kiseline i glicerin. Masne kiseline (neke od njih su u obliku triglicerida, a neke u slobodnom obliku) izlučuju se u krv i transportiraju u depo masnog tkiva, na primjer u potkožno masno tkivo, i tamo se odlažu. S prekomjernim unosom šećera u tijelo, sadržaj masti u krvi (hiperlipidemija) može se povećati, a više se deponira u depoima masti. Pretilost se neizbježno razvija. Budući da su i hiperglikemija i hiperlipidemija stanja koja su obično međusobno povezana, dijabetes i pretilost često idu ruku pod ruku. Nije slučajno da se gojazne osobe s dijabetesom češće razboljevaju od onih s normalnom tjelesnom težinom.
Potrošnja viška šećera krši metabolizam svih tvari u tijelu, uključujući proteine. Kada hiperglikemija potiskuje izlučivanje hormona gušterače - glukogona, te u uvjetima njegovog nedostatka, dolazi do neuspjeha u razgradnji proteina do aminokiselina. Povreda metabolizma proteina i ugljikohidrata u kombinaciji s poremećajem funkcija otočnog aparata slabi obrambene sposobnosti tijela. To potvrđuju klinička opažanja koja ukazuju na smanjenje imuniteta u bolesnika sa šećernom bolešću.
Ne bi se trebali upuštati u slatkoću, jer šećer u usnoj šupljini postaje povoljno okruženje za vitalnu aktivnost bakterija koje uništavaju zubnu caklinu i uzrokuju karijes.
Koliko šećera možete pojesti kako biste izbjegli ozljeđivanje tijela? Prema preporuci stručnjaka iz Instituta za prehranu Akademije medicinskih znanosti SSSR-a, ne više od 50-70 grama dnevno, uključujući šećer sadržan u slatkišima, slasticama i slatkim jelima. Kod starijih osoba ova se stopa smanjuje na 30-50 grama. A oni koji su skloni prekomjernoj težini uopće ne bi trebali jesti šećer. Uostalom, glukoza u tijelu nastaje ne samo iz saharoze, nego i od aminokiselina, škroba i masti. Dakle, nedostatak šećera u prehrani s potpuno uravnoteženom prehranom nije opasan, ali njegov višak prijeti katastrofi.
Djelovanje enzima na razgradnju šećera
Enzimi odgovorni za razgradnju molekula šećera u probavnom sustavu našeg tijela su ogromni. Svaki organ ili šupljina probavnog trakta ima svoj vlastiti skup takvih enzima. Zašto ne biste učinili nijednu univerzalnu? A je li tako?
Razlozi za raznolikost enzima
Postoji nekoliko razloga za tako velik broj enzima koji razgrađuju šećere. Glavni su sljedeći:
1. Široka raznolikost šećera u prirodi.
Doista, čak i najmanje - elementarne - molekule šećera sastoje se od prilično velikog broja atoma. To je samo malo promijeniti svoje mjesto, kao šećer dramatično mijenja svojstva. I svaka biljka ima svoju specifičnu vrstu tih tvari. I za svaki tip tijela treba imati vlastiti enzim.
2. Različiti spojevi malih molekula u velike.
Čak i iste molekule šećera, koje se drukčije spajaju u lance, tvore različite polisaharide. Na primjer, škrob i glikogen su veliki lanci molekula glukoze, ali se razlažu djelovanjem enzima na različite načine.
3. Razlike u obliku šećera koji prolaze kroz različite organe.
Ako šećer uđe u usnu šupljinu u obliku vrlo dugih lanaca istog škroba ili glikogena, tada u crijevu ostaju samo male molekule koje zahtijevaju vlastiti pristup. I kao rezultat duge povijesne navike konzumiranja velike količine biljne hrane, naše tijelo je naučilo proizvoditi različite enzime kako bi razgradilo većinu šećera.
Put šećera u tijelu
U početku, jednom u tijelu, šećeri počinju obrađivati enzimska slina - amilaza pljuvačke još uvijek u ustima. Ovdje su dugi i neprobavljivi lanci mnogih pojedinačnih molekula. Djelovanje enzima u usnoj šupljini postupno uništava vezu svih njih. Kao rezultat toga, velika molekula se postupno raspada na sastavne dijelove.
Želudac također ima svoju želučanu amilazu, što ukazuje da se proces odvajanja šećernih lanaca ovdje nastavlja. Jedini takav polisaharid koji uopće nije probavljen u našem tijelu i koji nije osjetljiv na djelovanje enzima je celuloza. Prolazi kroz ljudski probavni trakt, igrajući važnu ulogu u održavanju intestinalnog tonusa. Ali termiti u crijevu su bakterije koje imaju vlastite enzime za varenje celuloze. Djelovanje enzima omogućuje tim insektima da jedu dobro staro drvo i razne biljne ostatke.
Ali već u crijevima šećera dobiti u obliku odvojenih, malih molekula saharoze, maltoze i laktoze. Ovi šećeri sastoje se od dvije osnovne molekule. Maltoza, na primjer - iz dvije molekule glukoze i saharoze - iz glukoze i fruktoze. Na tim dvostrukim molekulama u tankom crijevu počinju djelovati posebni enzimi nazvani samim imenom šećera - maltaza, laktaza, sukraza.
I već najmanja, pojedinačne molekule se slobodno apsorbiraju u crijevima, ulaze u krv i prenose se u sve stanice tijela, gdje se energija generira od njih za bilo koji proces. Kao rezultat toga, tijelo ne može, u principu, upravljati s nekom vrstom probavnog enzima za sve šećere, ali velika količina njih omogućuje joj učinkovitu obradu većine hrane.
31. Glikoliza
naziva se slijed reakcija, kao rezultat toga:
a). škrob i
glikogen se razgrađuje na glukozu;
b). glukoza
razdijeljene u dvije molekule piruvične kiseline (PVC);
c). glukoza
razdvaja se na dvije molekule mliječne kiseline;
g). glukoza
dijeli se na ugljični dioksid i vodu.
32. Reakcije glikolize
javljaju:
a). u matrici
mitohondrije u aerobnim uvjetima;
b). na krista mitohondrija
u aerobnim uvjetima;
c). u lizosomima
u anaerobnim uvjetima;
g). u lizosomima
u aerobnim uvjetima.
33. Neto prinos ATP-a u
reakcije glikolize u cijepanju jedne molekule glukoze je u
molekule:
34.Kada je aerobna respiracija PVK
(produkt cijepanja glukoze) oksidira se do:
a) ugljični dioksid i voda;
b) etilnog alkohola i
ugljični dioksid;
c) mliječna kiselina i ugljična kiselina
plin;
g) mliječne kiseline i
ugljikov dioksid ili etil alkohol i ugljični dioksid.
35.Kada anaerobno disanje
PVK pretvara se u:
a) ugljični dioksid i voda;
b) etil alkohol i
ugljični dioksid;
c) mliječna kiselina i
ugljični dioksid;
g). mliječna kiselina i
ugljični dioksid ili etil alkohol i ugljični dioksid.
36. Reakcijski ciklus
trikarboksilne kiseline (Krebsov ciklus). protok u ćeliji:
u mitohondrijskoj matrici
u aerobnim uvjetima;
b) na cristae mitohondrija
u aerobnim uvjetima;
c) u lizosomima
anaerobni uvjeti;
d) u lizosomima s aerobnim zračenjem
uvjeti.
37.Broj ATP-a,
u ciklusu; trikarboksilne kiseline u oksidaciji jedne molekule
glukoza je u molekulama:
38. Respiratorni enzimi
lanci koji osiguravaju reakcije oksidativne fosforilacije,
nalaze se:
b) u mitohondrijskoj matrici;
c) na vanjskoj membrani
mitohondrija;
d) na unutarnjim cristama
mitohondrijska membrana.
39. Količina ATP-a,
na dišnom lancu enzima tijekom oksidacije jedne molekule
glukoza je u molekulama:
40. Ukupna količina ATP-a,
nastaju tijekom aerobne respiracije kao rezultat potpune oksidacije jedne
molekula glukoze je u molekulama:
Glikogen: obrazovanje, oporavak, cijepanje, funkcija
Glikogen je rezerva ugljikohidrata životinja, a sastoji se od velike količine ostataka glukoze. Opskrba glikogenom omogućuje vam brzo popunjavanje nedostatka glukoze u krvi, čim se razina smanji, glikogen se razdvoji, a slobodna glukoza uđe u krv. Kod ljudi se glukoza uglavnom skladišti kao glikogen. Nije korisno da stanice pohranjuju pojedinačne molekule glukoze, jer bi to značajno povećalo osmotski tlak unutar stanice. U svojoj strukturi, glikogen podsjeća na škrob, to jest na polisaharid, koji se uglavnom skladišti u biljkama. Škrob se također sastoji od ostataka glukoze međusobno povezanih, međutim, postoji mnogo više grana u molekulama glikogena. Visokokvalitetna reakcija na glikogen - reakcija s jodom - daje smeđu boju, za razliku od reakcije joda sa škrobom, što vam omogućuje da dobijete ljubičastu boju.
Regulacija proizvodnje glikogena
Formiranje i razgradnja glikogena regulira nekoliko hormona, i to:
1) inzulin
2) glukagon
3) adrenalin
Nastajanje glikogena nastaje nakon što se koncentracija glukoze u krvi poveća: ako ima mnogo glukoze, ona se mora pohraniti u budućnosti. Unos glukoze u stanice uglavnom reguliraju dva hormonska antagonista, odnosno hormoni s suprotnim učinkom: inzulin i glukagon. Oba hormona izlučuju stanice gušterače.
Imajte na umu: riječi "glukagon" i "glikogen" vrlo su slične, ali glukagon je hormon, a glikogen je rezervni polisaharid.
Inzulin se sintetizira ako ima mnogo glukoze u krvi. To se obično događa nakon što osoba jede, pogotovo ako je hrana bogata ugljikohidratima (na primjer, ako jedete brašno ili slatku hranu). Svi ugljikohidrati koji se nalaze u hrani razgrađuju se na monosaharide, a već se u tom obliku apsorbiraju kroz crijevni zid u krv. Prema tome, razina glukoze raste.
Kada stanični receptori reagiraju na inzulin, stanice apsorbiraju glukozu iz krvi, a njezina se razina ponovno smanjuje. Inače, zbog toga je dijabetes - nedostatak inzulina - figurativno nazvan "glad među obiljem", jer se u krvi nakon konzumiranja hrane bogate ugljikohidratima pojavljuje mnogo šećera, ali bez inzulina, stanice ga ne mogu apsorbirati. Dio stanica glukoze se koristi za energiju, a ostatak se pretvara u mast. Stanice jetre koriste apsorbiranu glukozu za sintezu glikogena. Ako je u krvi malo glukoze, javlja se obrnuti proces: gušterača izlučuje hormon glukagon, a stanice jetre počinju razbijati glikogen, oslobađajući glukozu u krv ili ponovno sintetizirajući glukozu iz jednostavnijih molekula, poput mliječne kiseline.
Adrenalin također dovodi do razgradnje glikogena, jer je cijelo djelovanje ovog hormona usmjereno na mobiliziranje tijela, pripremu za reakciju tipa "pogodak ili trčanje". A za to je potrebno da koncentracija glukoze postane veća. Tada ga mišići mogu koristiti za energiju.
Dakle, apsorpcija hrane dovodi do oslobađanja hormona inzulina u krv i sintezu glikogena, a izgladnjivanje dovodi do oslobađanja hormona glukagona i razgradnje glikogena. Oslobađanje adrenalina, koji se javlja u stresnim situacijama, također dovodi do razgradnje glikogena.
Od čega je sintetiziran glikogen?
Glukoza-6-fosfat služi kao supstrat za sintezu glikogena ili glikogenegeneze, kako se inače naziva. To je molekula koja se dobiva iz glukoze nakon vezivanja ostatka fosforne kiseline na šesti atom ugljika. Glukoza, koja tvori glukozu-6-fosfat, ulazi u jetru iz krvi iu krv iz crijeva.
Moguća je i druga mogućnost: glukoza se može ponovno sintetizirati iz jednostavnijih prekursora (mliječna kiselina). U ovom slučaju, glukoza iz krvi ulazi, na primjer, u mišiće, gdje se razdvaja u mliječnu kiselinu oslobađanjem energije, a zatim se nakupljena mliječna kiselina transportira u jetru, a stanice jetre ponovno sintetiziraju glukozu iz nje. Tada se ova glukoza može pretvoriti u glukozu-6-fosfot i dalje na temelju toga da sintetizira glikogen.
Faze formiranja glikogena
Dakle, što se događa u procesu sinteze glikogena iz glukoze?
1. Glukoza nakon dodatka ostatka fosforne kiseline postaje glukoza-6-fosfat. To je zbog enzima heksokinaze. Ovaj enzim ima nekoliko različitih oblika. Heksokinaza u mišićima se malo razlikuje od heksokinaze u jetri. Oblik ovog enzima, koji je prisutan u jetri, lošije je povezan s glukozom, a produkt nastao tijekom reakcije ne inhibira reakciju. Zbog toga su stanice jetre u stanju apsorbirati glukozu samo kad je ima mnogo, a ja odmah mogu pretvoriti mnogo supstrata u glukozu-6-fosfat, čak i ako nemam vremena za obradu.
2. Enzim fosfoglukomutaza katalizira pretvorbu glukoza-6-fosfata u njegov izomer, glukoza-1-fosfat.
3. Rezultirajući glukoza-1-fosfat zatim se kombinira s uridin trifosfatom, tvoreći UDP-glukozu. Ovaj proces katalizira enzim UDP-glukoza pirofosforilaza. Ova reakcija ne može se odvijati u suprotnom smjeru, tj. Nepovratna je u onim uvjetima koji su prisutni u stanici.
4. Enzim glikogen sintetaza prenosi ostatak glukoze na nastajuću molekulu glikogena.
5. Enzim koji fermentira glikogen dodaje točke grananja, stvarajući nove grane na molekuli glikogena. Kasnije na kraju ove grane dodaju se novi ostaci glukoze pomoću glikogenske sintaze.
Gdje je glikogen pohranjen nakon formiranja?
Glikogen je rezervni polisaharid potreban za život i pohranjuje se u obliku malih granula koje se nalaze u citoplazmi nekih stanica.
Glikogen čuva sljedeće organe:
1. Jetra. Glikogen je u izobilju u jetri i jedini je organ koji koristi zalihe glikogena za reguliranje koncentracije šećera u krvi. Do 5-6% može biti glikogen iz mase jetre, što približno odgovara 100-120 grama.
2. Mišići. U mišićima su zalihe glikogena manje u postotku (do 1%), ali ukupno, prema težini, mogu premašiti sav glikogen koji se nalazi u jetri. Mišići ne emitiraju glukozu koja je nastala nakon razgradnje glikogena u krv, nego ga koriste samo za vlastite potrebe.
3. Bubrezi. Pronašli su malu količinu glikogena. Čak su i manje količine pronađene u glijalnim stanicama i leukocitima, odnosno bijelim krvnim stanicama.
Koliko traje skladištenje glikogena?
U procesu vitalne aktivnosti organizma, glikogen se sintetizira vrlo često, gotovo svaki put nakon obroka. Tijelo nema smisla pohranjivati ogromne količine glikogena, jer njegova glavna funkcija nije da služi kao donor hranjivih tvari što je duže moguće, već da regulira količinu šećera u krvi. Skladištenje glikogena traje oko 12 sati.
Za usporedbu, pohranjene masti:
- Prvo, obično imaju mnogo veću masu od mase pohranjenog glikogena,
- drugo, mogu biti dovoljni za mjesec dana postojanja.
Osim toga, vrijedno je napomenuti da ljudsko tijelo može pretvoriti ugljikohidrate u masti, ali ne i obrnuto, to jest, pohranjena masnoća ne može se pretvoriti u glikogen, nego se može koristiti izravno za energiju. Ali razgraditi glikogen na glukozu, onda uništiti samu glukozu i upotrijebiti dobiveni proizvod za sintezu masnoća.
Aerobna i anaerobna glikoliza. Koja je njihova uloga u životu ljudskog tijela?
Da bismo razumjeli što je glikoliza, morat ćemo se pozvati na grčku terminologiju, jer je taj izraz izveden iz grčkih riječi: glycos - slatko i lizno - cijepanje. Naziv glukoza potječe od riječi Glycos. Stoga se ovaj pojam odnosi na proces zasićenja glukoze kisikom, zbog čega se jedna molekula slatke tvari razlaže na dvije mikročestice piruvične kiseline. Glikoliza je biokemijska reakcija koja se događa u živim stanicama i usmjerena je na podjelu glukoze. Postoje tri opcije za razgradnju glukoze, a aerobna glikoliza je jedna od njih.
Taj se proces sastoji od niza međufaznih kemijskih reakcija, nakon čega slijedi oslobađanje energije. To je glavna bit glikolize. Oslobođena energija troši se na opću vitalnu aktivnost živog organizma. Opća formula za razdvajanje glukoze je sljedeća:
Glukoza + 2NAD + + 2ADF + 2Pi → 2 piruvat + 2 NADH + 2H + + 2ATF + 2H2O
Aerobna oksidacija glukoze s naknadnim razdvajanjem molekule od šest ugljika provodi se kroz 10 međuprodukata. Prvih 5 reakcija kombinira pripremnu fazu pripreme, a slijedeće reakcije su usmjerene na formiranje ATP. Tijekom reakcija nastaju stereoskopski izomeri šećera i njihovi derivati. Glavno nakupljanje energije u stanicama događa se u drugoj fazi, povezano s formiranjem ATP.
Faze oksidativne glikolize. Faza 1.
U aerobnoj glikolizi postoje dvije faze.
Prva faza je pripremna. U njemu glukoza reagira s 2 molekule ATP-a. Ova se faza sastoji od 5 uzastopnih faza biokemijskih reakcija.
1. etapa. Fosforilacija glukoze
Fosforilaciju, tj. Proces prijenosa ostataka fosforne kiseline u prvoj i kasnijim reakcijama provode se molekulama anhidridefosforne kiseline.
U prvoj fazi, ostaci fosforne kiseline iz molekula adifosfata se prenose u molekularnu strukturu glukoze. Tijekom postupka dobiva se glukoza-6-fosfat. Heksokinaza djeluje kao katalizator, ubrzavajući proces uz pomoć magnezijskih iona koji djeluju kao kofaktor. Magnezij ioni su uključeni u druge reakcije glikolize.
2. faza. Nastajanje izomera glukoza-6-fosfata
Na 2. stupnju izomerizacija glukoza-6-fosfata u fruktoza-6-fosfat.
Izomerizacija je stvaranje tvari jednake težine, sastav kemijskih elemenata, ali s različitim svojstvima zbog različitog rasporeda atoma u molekuli. Izomerizacija tvari provodi se pod djelovanjem vanjskih uvjeta: tlaka, temperature, katalizatora.
U ovom slučaju, postupak se provodi pod djelovanjem katalizatora izomeraze fosfoglukoze uz sudjelovanje Mg + iona.
3. korak. Fosforilacija fruktoza-6-fosfata
U ovoj fazi, fosforilna skupina je vezana pomoću ATP. Proces se provodi uz sudjelovanje enzima fosfofruktokinaze-1. Ovaj enzim je namijenjen samo za sudjelovanje u hidrolizi. Kao rezultat reakcije dobivaju se fruktoza-1,6-bisfosfat i nukleotidni aditintosfosfat.
ATP je adezintrifosfat, jedinstveni izvor energije u živom organizmu. To je prilično složena i glomazna molekula koja se sastoji od ugljikovodičnih, hidroksilnih skupina, skupina dušika i fosforne kiseline s jednom slobodnom vezom, sastavljenih u nekoliko cikličkih i linearnih struktura. Oslobađanje energije nastaje kao posljedica interakcije ostataka fosforne kiseline s vodom. Hidroliza ATP-a popraćena je formiranjem fosforne kiseline i oslobađanjem 40-60 joula energije, koje tijelo troši na svoj život.
Ali prije nego što se fosforilacija glukoze dogodi na račun molekule adesintrifosfata, to jest, prijenos ostatka fosforne kiseline na glukozu.
4. korak. Raspadanje fruktoza-l, 6-difosfata
U četvrtoj reakciji, fruktoza-1,6-difosfat se razlaže na dvije nove tvari.
- Dioksaceton fosfat,
- Glicerald aldehid-3-fosfat.
U tom kemijskom procesu kao katalizator djeluje aldolaza, enzim uključen u energetski metabolizam i neophodan u dijagnostici brojnih bolesti.
5. korak. Nastajanje triosefosfatnih izomera
I na kraju, posljednji proces je izomerizacija trioza fosfata.
Glicerald-3-fosfat će nastaviti sudjelovati u procesu aerobne hidrolize. Druga komponenta, dioksiaceton fosfat, uz sudjelovanje enzima triosofosfat izomeraze, pretvara se u gliceraldehid-3-fosfat. Ali ta je transformacija reverzibilna.
Faza 2. Sinteza adesin trifosfata
U ovoj fazi glikolize, biokemijska energija će se akumulirati kao ATP. Adesin trifosfat nastaje iz adesin difosfata zbog fosforilacije. I također je stvorio NADH.
Kratica NADH ima vrlo složeno i teško zapamćeno za ne-stručnu interpretaciju - nikotinamid adenin dinukleotid. NADH je koenzim, ne-proteinski spoj koji sudjeluje u kemijskim procesima žive stanice. Postoji u dva oblika:
- oksidirani (NAD +, NADox);
- obnovljena (NADH, NADred).
U metabolizmu, NAD sudjeluje u redoks reakcijama koje prenose elektrone iz jednog kemijskog procesa u drugi. Doniranjem ili prihvaćanjem elektrona molekula se pretvara iz NAD + u NADH i obratno. U živim organizmima, NAD se proizvodi iz triptofana ili aspartatnih aminokiselina.
Dva mikročestica gliceraldehid-3-fosfata prolaze kroz reakcije tijekom kojih nastaje piruvat i 4 molekule ATP-a. Ali konačni prinos adezintrifosfata bit će 2 molekule, budući da se dvije troše u pripremnoj fazi. Proces se nastavlja.
6. korak - oksidacija gliceraldehid-3-fosfata
U ovoj reakciji dolazi do oksidacije i fosforilacije gliceraldehid-3-fosfata. Rezultat je 1,3-difosfoglicerična kiselina. Gliceraldehid-3-fosfat dehidrogenaza je uključena u ubrzanje reakcije.
Reakcija se odvija uz sudjelovanje energije dobivene izvana, tako da se naziva endergonična. Takve se reakcije odvijaju paralelno s egzergonom, tj. Evoluiranjem, davanjem energije. U ovom slučaju, ova reakcija je sljedeći proces.
7. korak. Premještanjem fosfatne skupine iz 1,3-difosfoglicerata u adesin difosfat
U ovoj intermedijarnoj reakciji, fosforil grupa se prenosi fosfoglicerat kinazom iz 1,3-difosfogglicerata u adezin difosfat. Rezultat je 3-fosfoglicerat i ATP.
Enzim fosfoglicerat kinaza dobio je ime po svojoj sposobnosti da katalizira reakcije u oba smjera. Ovaj enzim također prenosi ostatak fosfata iz adhezinskog trifosfata u 3-fosfoglicerat.
Šesta i sedma reakcija često se smatraju jednim procesom. 1,3-difosfoglicerat se smatra međuproizvodom. Zajedno, 6. i 7. reakcija izgledaju ovako:
Gliceraldehid-3-fosfat + ADP + Pi + NAD + 3-fosfoglicerat + ATP + NADH + H +, AGGo = -12,2 kJ / mol.
I ukupno, ova dva procesa oslobađaju dio energije.
8. korak. Prebacivanje fosforilne skupine iz 3-fosfoglicerata.
Proizvodnja 2-fosfoglicerata je reverzibilni proces koji se odvija pod katalitičkim djelovanjem enzima fosfogliceratne mutaze. Fosforil grupa se prenosi iz dvovalentnog ugljikovog atoma 3-fosfoglicerata u trovalentni atom 2-fosfoglicerata, što rezultira stvaranjem 2-fosfoglicerinske kiseline. Reakcija se odvija uz sudjelovanje pozitivno nabijenih iona magnezija.
9. korak. Izolacija vode iz 2-fosfoglicerata
Ova reakcija u svojoj biti je druga reakcija cijepanja glukoze (prva je reakcija 6. koraka). U njemu enzim fosfipiruvat hidrataza stimulira eliminaciju vode iz C-atoma, tj. Proces eliminacije iz 2-fosfogliceratne molekule i nastajanje fosfoenolpiruvata (fosfoenol piruvične kiseline).
10. i posljednji korak. Prijenos ostatka fosfata iz FEP-a u ADP
U završnoj reakciji glikolize uključeni su koenzimi - kalij, magnezij i mangan, a enzim piruvat kinaza djeluje kao katalizator.
Transformacija enolnog oblika piruvične kiseline u keto oblik je reverzibilni proces, i oba izomera su prisutna u stanicama. Proces prijelaza izometrijskih supstanci iz jednog u drugi naziva se tautomerizacija.
Što je anaerobna glikoliza?
Uz aerobnu glikolizu, tj. Podjelu glukoze uz sudjelovanje O2, postoji i tzv. Anaerobna razgradnja glukoze, u kojoj nije uključen kisik. Također se sastoji od deset uzastopnih reakcija. Ali gdje je anaerobna faza glikolize, bilo da je povezana s procesima razdvajanja glukoze iz kisika, ili je to neovisni biokemijski proces, pokušajmo to shvatiti.
Anaerobna glikoliza je razgradnja glukoze u odsutnosti kisika u obliku laktata. No, u procesu stvaranja mliječne kiseline, NADH se ne akumulira u stanici. Ovaj proces se provodi u tkivima i stanicama koje djeluju u uvjetima kisikovog izgladnjivanja - hipoksije. Ta tkiva prvenstveno uključuju skeletni mišić. U eritrocitima, unatoč prisutnosti kisika, laktat se također stvara tijekom glikolize, jer u krvnim stanicama nema mitohondrija.
Anaerobna hidroliza se odvija u citosolu (tekući dio citoplazme) stanica i jedini je čin koji proizvodi i opskrbljuje ATP, jer u ovom slučaju oksidativna fosforilacija ne djeluje. Za oksidativne procese potreban je kisik, ali on nije u anaerobnoj glikolizi.
I piruvične i mliječne kiseline služe kao izvori energije za mišiće za obavljanje određenih zadataka. Višak kiseline ulazi u jetru, gdje se pod djelovanjem enzima ponovno pretvara u glikogen i glukozu. I proces počinje ponovno. Nedostatak glukoze nadopunjuje prehrana - uporaba šećera, slatkog voća i drugih slatkiša. Tako da je nemoguće zbog figure potpuno odustati od slatkog. Saharoza je potrebna tijelu, ali u umjerenim količinama.
Glikolize. Aerobna oksidacija glukoze. Glikoliza glikoloneze
Glikoliza je složen enzimski proces razdvajanja glukoze u dvije molekule piruvata (aerobna glikoliza) ili dvije molekule laktata (anaerobna glikoliza, koje se javljaju bez potrošnje kisika).
Ukupna jednadžba anaerobne glikolize:
Mliječna kiselina u glukozi
Glikoliza djeluje u svim živim stanicama. Svi enzimi su lokalizirani u citosolu, tvoreći multienzimski kompleks.
Glikoliza se provodi u dvije faze.
I. Pripremna faza je dihotomija razgradnje glukoze u dvije molekule gliceraldehid-3-fosfata. Transformacije su popraćene troškovima 2 ATP-a.
II. Stupanj redukcije glikolitičke oksidacije je konverzija gliceraldehid-3-fosfata u laktat. Uključuje redoks reakcije i reakcije fosforilacije, praćene stvaranjem ATP-a.
U drugoj fazi, oksidiraju se dvije molekule gliceraldehid-3-fosfata, stoga se u reakcijama prije formule za supstrat treba postaviti faktor 2.
Pod anaerobnim uvjetima, oksidacija NADH. Smanjena H + u reakciji gliceraldehid fosfat dehidrogenaze javlja se u reakciji laktat dehidrogenaze. U aerobnim uvjetima NADH. H + oksidira kisik uz sudjelovanje enzima respiratornog lanca, a energija oslobođena tijekom ovog procesa koristi se za sintezu 1,5 ili 2,5 mol ATP-a (ovisno o mehanizmu shuttlea glikolitičkog NADH transporta. H + do mitohondrija).
Energetska bilanca glikolize su dvije molekule ATP-a po jednoj molekuli glukoze. U prvoj fazi glikolize konzumiraju se dvije ATP molekule za aktiviranje supstrata (u reakcijama heksokinaze i fosfruktokinaze). U fazi II, formiraju se četiri ATP molekule (u reakcijama fosfoglicerat kinaze i piruvat kinaze). Sinteza ATP provodi se fosforilacijom supstrata.
Ključni enzimi glikolize:
1. Heksokinaza je regulatorni enzim za glikolizu u ekstrahepatičnim stanicama. Heksokinaza je alosterički inhibirana glukoza-6-fosfatom. Glukokinaza je regulatorni enzim za glikolizu u hepatocitima. Sinteza glukokinaze inducirana je inzulinom.
2. Fosfofruktokinaza-1. To je glavni ključni enzim koji katalizira reakciju, što ograničava brzinu cijelog procesa (najsporija reakcija). Sinteza enzima inducirana je inzulinom. Alosterični aktivatori - AMP, ADP, fruktoza-2,6-difosfat. Razina fruktoze 2,6-difosfata raste pod djelovanjem inzulina i smanjuje se pod djelovanjem glukagona. Alosterički inhibitori - ATP, citrat.
3. Piruvat kinaza. Enzim je aktivan u nefosforiliranom obliku. Glukagon (u hepatocitima) i adrenalin (u miocitima) stimuliraju fosforilaciju enzima i stoga inaktiviraju enzim. Inzulin, naprotiv, stimulira defosforilaciju enzima i stoga aktivira enzim. Alosterični aktivator - Fr-1,6-FF. Alosterički inhibitor - ATP, acetil-CoA. Sinteza enzima inducira inzulin.
Biološka uloga glikolize:
1. Proizvodnja ATP-a. Glikoliza je jedini proces koji proizvodi ATP bez potrošnje kisika. Stanice koje imaju malo ili nimalo mitohondrija, primaju ATP samo tijekom glikolize.
Vrijednost glikolize za crvene krvne stanice. Glikoliza je jedini proces koji proizvodi ATP u crvenim krvnim stanicama i održava njihov integritet i funkciju.
Nasljedni defekt piruvat kinaze prati hemolitička anemija. U ovoj patologiji, crvena krvna zrnca imaju od 5 do 25% normalne aktivnosti piruvat kinaze i stoga je brzina glikolize niska.
Međuprodukt glikolize eritrocita 2,3-difosfoglicerat (2,3-DFG) smanjuje afinitet hemoglobina za kisik, doprinoseći disocijaciji kisika iz oksihemoglobina i njegovom prijelazu u tkivo. Kršenja glikolize u crvenim krvnim stanicama mogu utjecati na transport kisika. Tako se kod nedostatka heksokinaze uočava smanjenje razine 2,3-DFG i abnormalno visoki afinitet hemoglobina za kisik. Nasuprot tome, kada je piruvat kinaza manjkava, sadržaj 2,3-FGH je dvostruko veći od normalnog, što rezultira niskim afinitetom hemoglobina za kisik.
2. Je izvor ugljikovodičnih radikala za procese biosinteze stanica: