Glykolyse (fra det græske. Glycys - søde og lysis - opløsning, nedbrydning) er en sekvens af enzymatiske reaktioner, der fører til omdannelse af glucose til pyruvat med samtidig dannelse af ATP.
Under aerobiske betingelser trænger pyruvat ind i mitokondrier, hvor det er fuldstændigt oxideret til CO.2 og H2A. Hvis iltindholdet ikke er nok, som det er tilfældet i en aktivt kontraherende muskel, omdannes pyruvat til lactat.
Således er glykolyse ikke kun den vigtigste måde at anvende glucose på i cellerne, men også en unik måde, fordi den kan bruge ilt hvis
sidstnævnte er tilgængelig (aerobiske forhold), men kan også forekomme i fravær af ilt (anaerobe tilstande).
Anaerob glykolyse er en kompleks enzymatisk proces til nedbrydning af glukose, der forekommer i væv hos mennesker og dyr uden iltforbrug. Slutproduktet af glycolyse er mælkesyre. ATP dannes under glykolyse. Den totale glycolysekvation kan repræsenteres som følger:
Under anaerobe forhold er glykolyse den eneste energiforsyningsproces i et dyrs krop. Det er takket være glykolyse, at menneskets og dyrets organismer kan udføre en vis periode med en række fysiologiske funktioner under iltmangel. I de tilfælde, hvor glycolyse forekommer i nærværelse af oxygen, taler de om aerob glykolyse.
Sekvensen af anaerobe glycolysereaktioner såvel som deres mellemprodukter er blevet godt undersøgt. Glykolyseprocessen katalyseres af elleve enzymer, hvoraf de fleste er isoleret i en homogen, klastisk eller højrenset form, og hvis egenskaber er ganske velkendte. Bemærk at glykolyse forekommer i cellegas hyalo-plasma (cytosol).
Den første enzymatiske glycolysereaktion er phosphorylering, dvs. overførsel af orthophosphatrest til glucose ved ATP. Reaktionen katalyseres af enzymet hexokinase:
Dannelsen af glucose-6-phosphat i hexokinase-reaktionen ledsages af frigivelsen af en signifikant mængde af den frie energi i systemet og kan betragtes som en næsten irreversibel proces.
Den vigtigste egenskab af hexokinase er dens inhibering med glucose-6-phosphat, dvs. sidstnævnte tjener både som et reaktionsprodukt og som en allosterisk inhibitor.
Enzymehexokinasen er i stand til at katalysere phosphoryleringen af ikke kun D-glucose, men også andre hexoser, især D-fructose, D-mannose osv. I leveren ud over hexokinase er der et enzym glucokinase, som katalyserer phosphoryleringen af kun D-glucose. Dette enzym er fraværende i muskelvæv (for detaljer, se kapitel 16).
Den anden reaktion af glycolyse er omdannelsen af glucose-6-phosphat ved virkningen af enzymet glucose-6-phosphatisomerase i fructose-6-phosphat:
Denne reaktion forløber let i begge retninger, og den kræver ikke nogen cofaktorer.
Den tredje reaktion katalyseres af enzymet phosphofructokinase; det resulterende fructose-6-phosphat phosphoryleres igen ved det andet ATP-molekyle:
Denne reaktion er praktisk talt irreversibel, analog med hexokinase, finder sted i nærvær af magnesiumioner og er den langsomt igangværende glycolysereaktion. Faktisk bestemmer denne reaktion graden af glycolyse som helhed.
Fosfofructokinase er et af de allosteriske enzymer. Det hæmmes af ATP og stimuleres af AMP. Ved signifikante værdier af ATP / AMP-forholdet hæmmes phosphofructokinaseaktiviteten og glykolyse bremses. Tværtimod øges intensiteten af glycolyse med et fald i dette forhold. Således er aktiviteten af phosphofructokinase i den ikke-arbejdende muskel lav, og koncentrationen af ATP er relativt høj. Under muskelarbejdet er der et intensivt forbrug af ATP, og fosfructructinaseaktiviteten øges, hvilket fører til en forøgelse af glykolyseprocessen.
Den fjerde glycolysereaktion katalyseres af et aldolaseenzym. Under påvirkning af dette enzym er fructose-1,6-bisphosphat opdelt i to phosphotrioser:
Denne reaktion er reversibel. Afhængig af temperaturen er ligevægten etableret på et andet niveau. Med en stigning i temperaturen skifter reaktionen mod en større dannelse af triosephosphater (dihydro-xiacetonphosphat og glyceraldehyd-3-phosphat).
Den femte reaktion er triosphosphatisomeriseringsreaktionen. Det katalyseres af enzymetriosephosphatisomerasen:
Ligevægten af denne isomerase-reaktion forskydes mod dihydroxyacetonephosphatet: 95% dihydroxyacetonephosphat og ca. 5% glyceraldehyd-3-phosphat. I de efterfølgende glycolysereaktioner kan kun ét af de to dannede triosfosfater inddrages direkte, nemlig glyceraldehyd-3-phosphat. Som et resultat, da aldehydformen af phosphotriose omdannes yderligere, omdannes di-hydroxyacetonphosphat til glyceraldehyd-3-phosphat.
Dannelsen af glyceraldehyd-3-phosphat som det blev afsluttet det første trin af glycolyse. Det andet stadium er det sværeste og vigtigste. Det involverer en redoxreaktion (glycolytisk oxidationsreaktion), kombineret med substratphosphorylering, under hvilken ATP dannes.
Som et resultat af den sjette reaktion af glyceraldehyd-3-phosphat i nærvær af enzymet glyceraldehydphosphatdehydrogenase underkastes coenzym NAD og uorganisk phosphat en særlig oxidation med dannelsen af 1,3-bisphosphoglyceresyre og den reducerede form af NAD (NADH). Denne reaktion er blokeret af iod eller bromacetat, fortsætter i flere faser:
1,3-bisphosphoglycerat er en høj-energiforbindelse (høj energi-binding konventionelt mærket "tilde"
). Virkningsmekanismen for glyceraldehydphosphatdehydrogenase er som følger: I nærværelse af uorganisk phosphat virker NAD + som en acceptor af hydrogen, som spaltes fra glyceraldehyd-3-phosphat. Ved dannelsen af NADH binder glyceraldehyd-3-phosphat til enzymmolekylet på bekostning af SH-grupperne i sidstnævnte. Den resulterende binding er rig på energi, men den er skrøbelig og splittes under påvirkning af uorganisk phosphat og danner således 1,3-bisphosphoglycerinsyre.
Den syvende reaktion katalyseres af phosphoglyceratkinase, mens en energirig phosphatrest (phosphatgruppe i position 1) overføres til ADP med dannelsen af ATP og 3-phosphoglycerolsyre (3-phosphoglycerat):
På grund af virkningen af to enzymer (glyceraldehosphatdehydrogenase og phosphoglyceratkinase) oplagres den energi, der frigives under oxidationen af aldehydgruppen af glyceraldehyd-3-phosphat til carboxylgruppen, i form af ATP-energi. I modsætning til oxidativ phosphorylering kaldes dannelsen af ATP fra højenergiske forbindelser substratphosphorylering.
Den ottende reaktion ledsages af intramolekylær overførsel af den resterende phosphatgruppe, og 3-phosphoglycerinsyre omdannes til 2-phosphoglycerinsyre (2-phosphoglycerat).
Reaktionen er let reversibel, fortsætter i nærvær af Mg2 + ioner. Kofaktoren for enzymet er også en 2,3-bisphosphoglyceresyre på samme måde som i phosphoglucomutasereaktionen, hvor glucose-1,6-bisphosphat spiller rollen som en cofaktor:
Den niende reaktion katalyseres af enzymet enolase, med 2-phosphoglycerinsyre som følge af opsplitning af vandmolekylet i phosphoenolpyruvinsyre (phosphoenolpyruvat), og phosphatbindingen i position 2 bliver høj energi:
Enolase aktiveres af divalente kationer Mg 2+ eller Mn 2+ og hæmmes af fluorid.
Den tiende reaktion karakteriseres ved brydning af højenergibåndet og overførsel af phosphatresten fra phosphoenolpyruvat til ADP (substratphosphorylering). Katalyseret af enzymet pyruvatkinase:
Virkningen af pyruvatkinase kræver Mg 2+ ioner såvel som monovalente alkalimetalkationer (K + eller andre). Inde i cellen er reaktionen praktisk talt uoprettelig.
Som et resultat af den ellevte reaktion reduceres pyruvsyre og mælkesyre dannes. Reaktionen fortsætter med deltagelsen af enzymet lactat dehydrogenase og coenzym NADH, dannet i den sjette reaktion:
Sekvensen af reaktionerne, som foregår ved glycolyse, er vist i fig. 10.3.
Fig. 10.3. Sekvensen af glycolysereaktioner.
1-hexokinase; 2 - phosphoglucoisom-gange; 3-phosphofructokinase; 4-aldo-lase; 5-triosphosphatisomerase; 6 - glyceraldehydphosphatdehydrogenase; 7-phosphoglyceratkinase; 8 - phosphoglyceromutase; 9-enolase; 10 - pyruvat-Naza; 11 - lactat dehydrogenase.
Pyruvatreduktionsreaktionen fuldender den interne redoxglykolysecyklus. NAD + spiller rollen som en mellemliggende bærer af hydrogen fra glyceraldehyd-3-phosphat (6. reaktion) til pyruvsyre (11. reaktion), mens den regenererer sig og igen kan deltage i en cyklisk proces kaldet glycolytisk oxidation.
Den biologiske betydning af glykolyseprocessen er primært i dannelsen af energirige fosforforbindelser. I de tidlige stadier af glycolyse anvendes 2 ATP molekyler (hexokinase og phospho-fructin-kinase reaktioner). På efterfølgende 4 molekyler af ATP (phosphoglyceratkinase og pyruvatkinase-reaktioner) dannes. Således er energieffektiviteten af glycolyse under anaerobe betingelser 2 ATP molekyler pr. Glukosemolekyle.
Som nævnt er hovedreaktionen, der begrænser graden af glycolyse, phosphofructokinase. Den anden reaktion, den hastighedsbegrænsende og regulerende glycolyse er hexokinase-reaktionen. Derudover styres glykolyse også af LDH og dets isoenzymer.
I væv med aerob metabolisme (hjertevæv, nyrer, etc.) dominerer LDH-isoenzymer.1 og LDH2 (se kapitel 4). Disse isoenzymer hæmmes af selv små koncentrationer af pyruvat, som forhindrer dannelsen af mælkesyre og bidrager til en mere fuldstændig oxidation af pyruvat (mere præcist acetyl CoA) i tricarboxylsyrecyklussen.
I humane væv, der i vid udstrækning bruger glykolysenergi (for eksempel skeletmuskel), er de vigtigste isoenzymer LDH5 og LDH4. LDH aktivitet5 maksimal ved de koncentrationer af pyruvat, der hæmmer LDH1. Overvejelsen af LDH-isoenzymer4 og LDH5 forårsager intens anaerob glykolyse med den hurtige omdannelse af pyruvat til mælkesyre.
Som nævnt kaldes processen med anaerob nedbrydning af glycogen glycogenolyse. Inddragelse af glycogen D-glucoseenheder i processen med glycolyse sker ved deltagelse af 2 enzymer - phosphorylase a og phospho-gluco-mutase. Glucose-6-phosphatet dannet som et resultat af phosphoglucomutase-reaktionen kan indbefattes i glycolyseprocessen. Efter dannelsen af glucose-6-phosphat falder yderligere veje af glycolyse og glycogenolyse helt sammen:
I processen med glycogenolyse ophobes ikke to, men tre ATP-molekyler i form af højenergiforbindelser (ATP anvendes ikke på dannelsen af glucose-6-phosphat). Det ser ud til at energieffektiviteten af glyco-genolyse synes at være noget højere end glykolyseprocessen, men denne effektivitet realiseres kun i nærvær af aktiv phosphorylase a. Det skal tages i betragtning, at ATP forbruges i processen med aktivering af phosphorolylase b (se figur 10.2).
biologi
Glykolyse (græsk. Glykos - sød, lysisopdeling) er den første fase af cellulær respiration, som er en sekvens af reaktioner, hvorunder et glukosemolekyle (C6H12O6) opdeles i to molekyler pyrodruesyre (C3H4O3). Reaktioner fortsætter i cytoplasma uden deltagelse af ilt, men med deltagelse af enzymer. I pyruvat er carbonatomer i en mere oxideret form, da fire hydrogenatomer opdeles og genopretter en anden forbindelse (NAD til NAD · H2).
Total glycolysereaktion
Det rene udbytte af energi, der er lagret i ATP, er kun to molekyler, hvilket indikerer den lave effektivitet af denne fase af cellulær respiration. Det meste af glukosenergien forbliver i pyrodruesyre og opbevares i NAD · H2. Under aerob åndedræt anvendes denne energi til at producere hovedmængden af ATP-molekyler.
Da glucose mister fire hydrogenatomer under glycolyse, oxideres den. Hydrogenacceptorer er nikotinamid-adenin-dinukleotidmolekyler (NAD +).
Glukos dekomponerer ikke umiddelbart til pyruvat, men gennem en række konsekutive reaktioner. I alt kan de præsenteres i tre faser:
Glucose phosphoryleres af phosphatgrupperne af ATP og omdannes til fructose-1,6-bisphosphat. Det bruger to ATP molekyler, der bliver ADP.
Fructose-1,6-biphosphat er opdelt i to phosphorylerede tre-carbon-sukkerarter.
Disse sukkerarter omdannes til pyrodruesyre. I dette tilfælde syntetiseres fire ATP molekyler, og hydrogen tilsættes til to NAD molekyler.
Ca. 9 enzymer, der udgør transportøren, er involveret i glycolyse. Som det fremgår af ordningen, fortsætter glycolyse i ti trin.
Ved yderligere oxidation af pyruvsyre i mitokondrier anvendes den energi, der er lagret i NAD · H.2.
I processen med udvikling er glykolyse den første måde at få ATP på. I vores tid er det karakteristisk for både prokaryoter og eukaryoter som et af stadierne af cellulær respiration.
Man bør huske på, at glykolyse i celler ikke er den eneste måde at oxidere glukose på.
6 grunde til ikke at spise sukker og hvad det bryder ned i kroppen
Glad for at hilse på dig, mine trofaste abonnenter! Jeg foreslår, at du diskuterer et komplekst, men meget vigtigt emne: Hvad bryder sukkeret i kroppen? Lad os være ærlige: alle elsker at spise sødt. Men få mennesker forestiller sig sukkerrisikoen, og hvordan dens forbrug kan ende for organismen.
Sukker er en hvid gift. Er det sandt?
Til at begynde med er sukker en af verdens mest solgte fødevarer. Det er svært at ikke være enig i dette. Indrøm det, fordi i hver af jeres køkken er der sukker?
Det er nødvendigt til fremstilling af kager, desserter, syltetøj, marinader. Vi nægter ikke os selv en skefuld sukker tilsat til te eller kaffe. At sige, at dette produkt er helt skadeligt for helbredet, er det umuligt. Dette produkt er nødvendigt for kroppen at:
- forbedre hjernens aktivitet
- forhindre blodpropper i blodkarrene
- stimulerer lever og miltfunktioner
- normalisering af blodcirkulationen i hjernen og rygmarven;
- øget appetit og humør.
En mand uden sukker kan ikke være sund, absolut. Som følge af mangel på slik, hukommelse vil opmærksomheden forværres, en person kan ikke tænke hurtigt, fokusere hans opmærksomhed på noget.
Det er ikke forgæves, at skolebørn og elever om morgenen, inden de studerer eller undersøger, anbefales at drikke en kop sød te eller spise chokolade. Vores blod har især brug for sukker.
Men ud over nyttige egenskaber kan sukker bringe og skade kroppen:
- vægtforøgelse
- øgede blodglukoseniveauer;
- belastning på bugspytkirtlen;
- hjerteproblemer;
- hudsygdomme;
- tandfald.
Selvfølgelig taler vi ikke om rent sukker, men om produkter med indhold. I løbet af dagen kan vi spise harmløs yoghurt, havregrynskager eller et æble.
Vidste du, at ifølge Verdenssundhedsorganisationen er daglig sukker for kvinder 25 gram og for mænd 37?
For eksempel indeholder et æble allerede 10 gram sukker. Og hvis du drak et glas sød sodavand, overskrider dette allerede dit daglige krav.
Så vende tilbage til spørgsmålet om sukker er gift, kan du svare på, hvad der sker, hvis det overstiger normen. Søde vi har brug for, men i rimelige mængder.
Hvad sker der med sukker i kroppen?
Du har sandsynligvis ikke en blodprøve for sukker mere end én gang, og derfor ved du, at dets niveau skal være stabilt. For at forstå, hvordan dette virker, foreslår jeg at overveje, hvad sukker er generelt og hvad der sker med det, når det kommer ind i vores krop.
Industrielt sukker, det, vi bruger til kulinariske formål, er faktisk saccharose, et kulhydrat fremstillet af rødbeder eller sukkerrør.
Saccharose består af glucose og fructose. Saccharose er nedbrudt i glucose og fructose ikke kun i kroppen, men allerede i munden, så snart vi spiser mad. Splitting forekommer under påvirkning af spyt enzym.
Og kun så absorberes alle stoffer i blodet. Glukose giver energi reserver af kroppen. Også når indtaget saccharose i kroppen begynder dannelsen af hormoninsulin.
Det påvirker i sin tur dannelsen af glykogen fra den resterende glucose, som tjener som en vis mængde energi.
Og forestil dig nu, at en person spiser meget sødt. En del af den resulterende glucosespaltning går til spilde den nødvendige energi.
Resten begynder at blive behandlet med insulin. Men da der er meget glukose, har insulin ikke tid til at arbejde og øger dens intensitet.
Og det her er en stor belastning på bugspytkirtlen. Over tid er kirtelcellerne udarmet og kan simpelthen ikke producere tilstrækkelig insulin. Dette kaldes diabetes.
En anden fare for elskere af søde ligger i, at i leveren bliver overskydende glukose omdannet til fedtsyrer og glycerin, som er deponeret i fedt. På simpelt sprog begynder en person at komme sig, da hans krop ikke har tid til at bruge fedtreserver og blot lægger dem til side.
Hvordan man bruger sukker til sundhed?
Som jeg allerede har sagt, har kroppen brug for saccharose, men det er nødvendigt at bruge dette produkt korrekt og klogt. Trods alt kan overdreven kærlighed til desserter og bagværk føre til fedme, diabetes, problemer med mave og hjerte.
Dette og overvægtige, som øjeblikkeligt tilføjer alder til en person, hvilket gør hans udseende usundt. Derfor er det vigtigt at lære at kontrollere niveauet af søde fødevarer spist.
- begrænser og fjerner fortrinsvis sukker i sin rene form fra kosten;
- spise saccharose i sin naturlige form: frugt, bær, honning, tørrede frugter, nødder, grøntsager;
- Ved tilberedning af dessert eller bagning reduceres mængden af sukker i opskriften flere gange, og bedre brug honning, kokos eller brunt sukker, sirup baseret på agave, ahorn, naturligt stevia ekstrakt;
- spis en sød om morgenen;
- hvis du drikker te med slik eller kager, skal drikken være salig.
Derudover skal du flytte mere og drikke mere rent vand, så overskydende kulhydrater elimineres fra kroppen. Hvis du virkelig vil spise et stykke kage, skal du spise tørrede abrikoser eller nødder.
Og så kroppen ikke føler sig mangel på glucose og fructose, drikker spirulina og chlorella. Disse to alger fjerner bemærkelsesværdigt efterspørgslen efter slik. Hvad det er, vil jeg fortælle dig i de følgende artikler.
Vær også opmærksom på typen af produkt. I en verden, der bare ikke bruger som råmateriale til saccharose! Og rødbeder og riet og birkesap og endda ahornsap!
Vi bruger sukkerrør med sukkerroer. I tidligere artikler har jeg allerede fortalt dig, hvordan raffinering er farlig, hvorfor det er bedre at nægte sådanne produkter. Lad mig kort minde om, at raffinering er processen med at rense et produkt gennem eksponering for kemikalier som benzin.
Hvilket sukker er sundere: sukkerroer eller sukkerrør? Absolut umuligt at sige, alt afhænger af produktets kvalitet. Reed vi har er meget dyrere, men det skyldes, at det importeres fra udlandet.
Jeg anbefaler at købe et råprodukt (selv stok, beter dog). Det kan genkendes af dets brune eller gule farve. Det ser ikke så godt ud, men der er mange nyttige egenskaber og værdifulde mineraler i det!
Det er alle mine kære abonnenter! Jeg ville være glad, hvis denne artikel er nyttig for dig og vil hjælpe mindst et skridt tættere på en sund livsstil. Læs med fordel, fortæl dine venner, men jeg siger ikke farvel til dig og meget snart vil jeg fortælle dig noget andet interessant!
Sukker. Spaltning af glucose. energi
L, K. STAROSELTSEVA, Læge Biologisk Videnskab
Så snart de ikke kalder sukker nu: den hvide fjende, den søde gift og de tomme kalorier. Hvorfor er dette fødevareprodukt så meget beskyldninger? For at besvare dette spørgsmål, lad os overveje, hvad sukker er, og hvilken vej det tager, når det kommer ind i kroppen.
Sukker fremstilles som kendt fra sukkerroer eller sukkerrør. Under forarbejdningsprocessen dannes saccharose; Ved kemisk sammensætning er den klassificeret som et kulhydratdisaccharid bestående af glucose og fructose. Saccharose indeholder hverken vitaminer eller mineralsalte eller andre biologisk aktive stoffer, der findes i næsten alle andre fødevarer af vegetabilsk og animalsk oprindelse.
Dette betyder dog ikke, at sukker ikke har nogen fordele. Glukose er nødvendig for ernæring af hjernevæv, lever, muskler. For at disse og andre organer skal være tilstrækkeligt forsynet med glukose, skal indholdet i blodet være konstant: 3,4-5,5 mmol / liter eller 60-90 vægt%.
Sukker er opdelt i glukose og fructose allerede i munden med virkningen af spyttsymboler. Gennem uevxs.-: "mucosal cells of the hyulost" 1 mund. og derefter tyndtarmen gg -: - :: - g: =.: - ■: absorberes i blodet. Slutningen
: a_. ': its = •: ■:;> stiger, og dette tjener som et signal
sekretion af insulin - hormon
g, præcis kirtel.
Insulin stimulerer aktiviteten af enzymet glucokinase, tilstedeværelsen af
.-: -_ = I leverens celler og befordrende /
/ -union til molekylerne af glucose fosor. da det kun er i denne (fosforylerede) form, at glukose kan brydes op her i leveren til de endelige produkter af stofskiftet, mens de frigiver energi. Påmind, forresten, i færd med at udveksle 100 gram sukker i kroppen, frigives 374 kilokalorier.
Men ikke alle glukose går straks til dækning af energibehov. Under indflydelse af insulin omdannes en del af glukosen til glykogen, som hovedsageligt aflejres i leveren. Dette er den reserve, som kroppen bruger til at opretholde en konstant koncentration af glukose i blodet og dermed levere det med organer og væv.
De, der spiser meget slik, forekommer hyperglykæmi, det vil sige høj blodglukose, hvilket medfører en øget udskillelse af insulin for at udnytte denne glukose. Som følge heraf arbejder de insulinproducerende beta-celler i pancreasøerne på Langerhans med overbelastning. Og når de er udarmede og begynder at producere mindre insulin, forstyrres processerne for transformation og spaltning af glucose. Og dette kan føre til udvikling af diabetes.
En anden lige så alvorlig fare truer den søde tand. I processen med opdeling og yderligere omdannelse af glucose i leveren dannes fedtsyrer, og glycerin dannes. Fedtsyrer (nogle af dem er i form af triglycerider, og nogle i fri form) udskilles i blodet og transporteres til depot af fedtvæv, for eksempel i det subkutane fedtvæv og deponeres der. Med et for stort sukkerindhold i kroppen kan fedtindholdet i blodet (hyperlipidæmi) øges, og det er mere deponeret i fedtdeponerne. Fedme udvikler uundgåeligt. Da både hyperglykæmi og hyperlipidæmi er forhold, der normalt er indbyrdes forbundne, går diabetes og fedme ofte hånd i hånd. Og det er ikke tilfældigt, at overvægtige mennesker med diabetes bliver syge oftere end dem med normal kropsvægt.
Forbrug af overskydende sukker overtræder metabolismen af alle stoffer i kroppen, herunder proteiner. Når hyperglykæmi undertrykker udskillelsen af hormonet i bugspytkirtlen - glucogon, og under dets mangel er der en fejl i nedbrydning af proteiner til aminosyrer. Overtrædelse af protein- og kulhydratmetabolisme i kombination med lidelsen i det økologiske apparats funktioner svækker kroppens forsvar. Dette bekræftes af kliniske observationer, der indikerer et fald i immuniteten hos patienter med diabetes mellitus.
Du bør ikke blive involveret i sød også, fordi i mundhulen bliver sukker et gunstigt miljø for vitaliteten af bakterier, der ødelægger tandemaljen og forårsager tandforfald.
Hvor meget sukker kan du spise for at undgå at skade kroppen? Som anbefalet af specialister fra Institut for Ernæring af Academy of Medical Sciences i Sovjetunionen, højst 50-70 gram om dagen, herunder sukker indeholdt i slik, konfekt og søde retter. For ældre er denne sats reduceret til 30-50 gram. Og dem, der er tilbøjelige til at være overvægtige, bør ikke spise sukker overhovedet. Når alt kommer til alt, er glukose i kroppen dannet ikke kun fra saccharose, men også fra aminosyrer, stivelse og fedtstoffer. Så manglen på sukker i kosten med en fuld afbalanceret kost er ikke farlig, men det overskydende truer med at katastrofe.
Virkningen af enzymer på nedbrydning af sukkerarter
De enzymer, der er ansvarlige for nedbrydning af sukkermolekyler i fordøjelsessystemet i vores krop, er enorme. Hvert organ eller hulrum i fordøjelseskanalen har sit eget sæt af sådanne enzymer. Hvorfor ikke gøre en universel? Og er der sådan?
Årsager til mangfoldigheden af enzymer
Der er flere grunde til en sådan række enzymer, der nedbryder sukkerarter. De vigtigste er som følger:
1. En bred vifte af sukkerarter i naturen.
Faktisk består selv de mindste - elementære - sukkermolekyler af et forholdsvis stort antal atomer. Det ændrer kun deres placering lidt, da sukker dramatisk ændrer sine egenskaber. Og hver plante har sin egen specifikke type af disse stoffer. Og for hver type krop skal man have sit eget enzym.
2. En række forbindelser af små molekyler til store.
Selv de samme molekyler af sukkerarter, der forskelligt forener i kæder, danner forskellige polysaccharider. Stivelse og glykogen er for eksempel store kæder af glucosemolekyler, men de brydes ned ved virkningen af enzymer på forskellige måder.
3. Forskelle i form af sukkerarter, der passerer gennem forskellige organer.
Hvis sukker kommer ind i mundhulen i form af meget lange kæder af samme stivelse eller glykogen, er der allerede i tarmene kun små molekyler, der kræver deres egen tilgang. Og som følge af en lang historisk vane med at indtage en stor mængde plantefødevarer har vores krop lært at producere en række enzymer for at nedbryde de fleste sukkerarter.
Stien af sukker i kroppen
Først i kroppen begynder sukker at blive behandlet af enzymet spyt - spyt amylase stadig i munden. Her er de lange og ufordøjelige kæder af mange individuelle molekyler. Virkningen af enzymer i mundhulen ødelægger gradvist forbindelsen mellem dem alle. Som følge heraf bryder et stort molekyle gradvist ned i dets bestanddele.
Maven har også sin egen gastrisk amylase, hvilket tyder på, at processen med at adskille sukkerkæder fortsætter her. Det eneste sådant polysaccharid, der ikke fordøjes af vores krop og ikke er modtageligt for enzymernes virkning, er cellulose. Det passerer gennem det menneskelige fordøjelseskanalen, der spiller en vigtig rolle for at opretholde tarmtonen. Men termitter i tarmen er bakterier, der har deres egne enzymer til fordøjelse af cellulose. Virkningen af enzymer gør det muligt for disse insekter at spise godt gammelt træ og forskellige planterester.
Men allerede i tarmene af sukker kommer i form af separate, små molekyler saccharose, maltose og lactose. Disse sukkerarter består af to elementære molekyler. Maltose, for eksempel - fra to glucosemolekyler og saccharose - fra glucose og fructose. Og på disse dobbeltmolekyler i tyndtarmen begynder specielle enzymer kaldet selve sukkers navn - maltase, lactase, sucrase - at virke.
Og allerede de mindste, enkle molekyler absorberes frit af tarmene, indtaster blodet og bæres til alle celler i kroppen, hvor der genereres energi fra dem til enhver proces. Som et resultat kan kroppen ikke i princippet klare sig med en slags fordøjelsesenzym til alle sukkerarter, men en stor del af dem tillader det effektivt at behandle det meste af fødevaren.
31. Glykolyse
kaldes en række reaktioner, som følge heraf:
a). stivelse og
glykogen er nedbrudt til glucose;
b). glucose
opdelt i to pyrodruesyre (PVC) molekyler;
c). glucose
opdeles i to molekyler mælkesyre;
g). glucose
opdeles i kuldioxid og vand.
32. Glycolysereaktioner
forekomme:
a). i matricen
mitokondrier under aerobiske forhold
b). på crista mitokondrier
under aerobe betingelser
c). i lysosomer
under anaerobe forhold
g). i lysosomer
under aerobe betingelser.
33. Netto ATP udbytte i
glycolysereaktioner i splittelsen af et glukosemolekyle er i
molekyler:
34. Når aerob åndedræt PVK
(produktet af splittelse af glucose) oxideres til:
a) Kuldioxid og vand
b) ethylalkohol og
kuldioxid;
c) mælkesyre og kulsyre
gas;
g) mælkesyre og
kuldioxid eller til ethylalkohol og kuldioxid.
35. Når anaerob respiration
PVK bliver til:
a) kuldioxid og vand
b) ethylalkohol og
kuldioxid;
c) mælkesyre og
kuldioxid;
g). mælkesyre og
kuldioxid eller ethylalkohol og kuldioxid.
36. Reaktionscyklus
tricarboxylsyrer (Krebs-cyklus). flow i cellen:
a). i den mitokondrie matrix
under aerobe betingelser
b) på mitokondrierens cristae
under aerobe betingelser
c). i lysosomer
anaerobe forhold
d) i lysosomer med aerob
forhold.
37. Antal ATP'er
dannet i en cyklus; tricarboxylsyrer i oxidationen af et enkelt molekyle
glukose er i molekyler:
38. Respiratory Enzymer
kæder, der sikrer oxidative phosphoryleringsreaktioner,
er placeret:
b) i den mitokondrie matrix;
c) på den ydre membran
mitokondrier;
d). på den indre cristae
mitokondriel membran.
39. mængden af ATP,
dannet på respirationskæden af enzymer under oxidationen af et enkelt molekyle
glukose er i molekyler:
40. Den samlede mængde ATP,
dannet under aerob åndedræt som et resultat af fuldstændig oxidation af en
glukosemolekyl er i molekyler:
Glykogen: uddannelse, opsving, opdeling, funktion
Glycogen er en reserve kulhydrat af dyr, der består af en stor mængde glukose rester. Tilførsel af glycogen giver dig mulighed for hurtigt at fylde manglen på glukose i blodet, så snart niveauet falder, glykogenspredninger og fri glukose trænger ind i blodet. I mennesker oplagres glucose hovedsageligt som glykogen. Det er ikke rentabelt for celler at lagre individuelle glucosemolekyler, da dette ville øge det osmotiske tryk markant i cellen. I sin struktur ligner glykogen stivelse, det vil sige et polysaccharid, som hovedsageligt opbevares af planter. Stivelse består også af glucoserester forbundet med hinanden, men der er mange flere grene i glykogenmolekyler. Højkvalitets reaktion på glykogen - reaktionen med iod - giver en brun farve, i modsætning til jodreaktionen med stivelse, som giver dig mulighed for at få en lilla farve.
Regulering af glycogenproduktion
Dannelsen og nedbrydningen af glycogen regulerer adskillige hormoner, nemlig:
1) insulin
2) glucagon
3) adrenalin
Dannelsen af glycogen opstår efter koncentrationen af glukose i blodet stiger: Hvis der er meget glukose, skal den opbevares til fremtiden. Optagelsen af glukose af celler reguleres hovedsageligt af to hormonantagonister, det vil sige hormoner med den modsatte virkning: insulin og glucagon. Begge hormoner udskilles af bugspytkirtelceller.
Bemærk: ordene "glucagon" og "glycogen" er meget ens, men glucagon er et hormon, og glycogen er et ekstra polysaccharid.
Insulin syntetiseres, hvis der er meget glukose i blodet. Dette sker normalt efter at en person har spist, især hvis fødevaren er kulhydratrig mad (for eksempel hvis du spiser mel eller sød mad). Alle kulhydrater, der er indeholdt i fødevarer, nedbrydes til monosaccharider og absorberes allerede i denne form gennem tarmvæggen ind i blodet. Derfor stiger glukoseniveauet.
Når celle receptorer reagerer på insulin absorberer cellerne glukose fra blodet, og niveauet falder igen. Af den grund, hvorfor diabetes - mangel på insulin - figurativt kaldes "sult blandt overflod", fordi i blodet efter at have spist mad, der er rige på kulhydrater, vises meget sukker, men uden insulin kan celler ikke absorbere det. En del af glucosecellerne bruges til energi, og de resterende omdannes til fedt. Leverceller bruger absorberet glucose til syntetisering af glycogen. Hvis der er lidt glukose i blodet, forekommer den omvendte proces: bugspytkirtlen udskiller hormonet glucagon, og levercellerne begynder at nedbryde glycogen, frigive glukose i blodet eller syntetisere glucose igen fra enklere molekyler, såsom mælkesyre.
Adrenalin fører også til nedbrydning af glykogen, fordi hele virkningen af dette hormon er rettet mod at mobilisere kroppen og forberede den til "hit eller løbe" typen af reaktion. Og for dette er det nødvendigt, at koncentrationen af glucose bliver højere. Så kan musklerne bruge det til energi.
Således medfører absorptionen af mad til frigivelsen af hormoninsulin i blodet og syntesen af glycogen, og sulten fører til frigivelsen af hormonet glucagon og nedbrydning af glycogen. Frigivelsen af adrenalin, som forekommer i stressfulde situationer, fører også til nedbrydning af glycogen.
Hvad er glycogen syntetiseret fra?
Glucose-6-phosphat tjener som et substrat til syntese af glycogen eller glycogenogenese, som det ellers kaldes. Dette er et molekyle, der er opnået fra glucose efter tilsætning af en phosphorsyrerest til det sjette carbonatom. Glukose, som danner glucose-6-phosphat, kommer ind i leveren fra blodet og ind i blodet fra tarmen.
En anden mulighed er muligt: glukose kan gen syntetiseres fra enklere forstadier (mælkesyre). I dette tilfælde kommer glucose fra blodet ind i for eksempel i musklerne, hvor det opdeles i mælkesyre med frigivelse af energi, og derefter transporteres den akkumulerede mælkesyre til leveren, og levercellerne gen-syntetiserer glucose fra den. Derefter kan denne glucose omdannes til glucose-6-fosfot og videre på basis af den til syntetisering af glycogen.
Trin af glycogendannelse
Så hvad sker der i processen med glycogensyntese fra glucose?
1. Glucose efter tilsætning af phosphorsyreresten bliver glucose-6-phosphat. Dette skyldes enzymet hexokinase. Dette enzym har flere forskellige former. Hexokinase i musklerne er lidt anderledes end hexokinase i leveren. Formen af dette enzym, som er til stede i leveren, er værre forbundet med glucose, og produktet dannet under reaktionen hæmmer ikke reaktionen. På grund af dette er levercellerne kun i stand til at absorbere glukose, når der er meget af det, og jeg kan omgående omdanne en masse substrat til glucose-6-phosphat, selvom jeg ikke har tid til at behandle det.
2. Enzymet phosphoglucomutase katalyserer omdannelsen af glucose-6-phosphat til dets isomer, glucose-1-phosphat.
3. Det resulterende glucose-1-phosphat kombinerer derefter med uridintriphosphat, der danner UDP-glucose. Denne proces katalyseres af enzymet UDP-glucosepyrophosphorylase. Denne reaktion kan ikke fortsætte i den modsatte retning, det vil sige, er irreversibel under de tilstande, som er til stede i cellen.
4. Enzymmigcogensyntasen overfører resten af glucose til det fremkomne glykogenmolekyle.
5. Det glykogen-fermenterende enzym tilføjer grenpunkter, hvilket skaber nye "grene" på glykogenmolekylet. Senere i slutningen af denne gren tilsættes nye glukoserester ved anvendelse af glycogensyntase.
Hvor gemmes glycogen efter dannelse?
Glycogen er et ekstra polysaccharid, der er nødvendigt for livet, og det opbevares i form af små granuler, der er placeret i cytoplasmaet af nogle celler.
Glykogen opbevarer følgende organer:
1. Lever. Glycogen er ret rigeligt i leveren, og det er det eneste organ, der bruger forsyningen af glykogen til at regulere koncentrationen af sukker i blodet. Op til 5-6% kan være glykogen fra leverenes masse, hvilket omtrent svarer til 100-120 gram.
2. Muskler. I muskler er glykogenbutikker mindre i procent (op til 1%), men i alt kan de overstige alt glykogen, der opbevares i leveren. Muskler udsender ikke glukosen, der blev dannet efter nedbrydningen af glycogen i blodet, de bruger det kun til deres egne behov.
3. Nyrer. De fandt en lille mængde glykogen. Endnu mindre mængder blev fundet i glialceller og i leukocytter, det vil sige hvide blodlegemer.
Hvor længe varer glykogenbutikker sidste?
I processen med vital organismer af en organisme syntetiseres glykogen ganske ofte, næsten hver gang efter et måltid. Kroppen giver ikke mening at opbevare store mængder glykogen, fordi dets hovedfunktion ikke skal fungere som næringsdonor så længe som muligt, men at regulere mængden af sukker i blodet. Glykogenbutikker varer i ca. 12 timer.
Til sammenligning lagres fedtstoffer:
- For det første har de normalt en meget større masse end massen af lagret glykogen,
- For det andet kan de være nok til en måneds eksistens.
Derudover er det værd at bemærke, at den menneskelige krop kan omdanne kulhydrater til fedtstoffer, men ikke omvendt, det vil sige, at det oplagrede fedt ikke kan omdannes til glykogen, det kan kun bruges direkte til energi. Men at nedbryde glycogen til glukose, ødelæg derefter glukosen selv og brug det resulterende produkt til syntese af fedtstoffer, menneskekroppen er helt i stand til.
Aerob og anaerob glykolyse. Hvad er deres rolle i menneskekroppen?
For at forstå hvad glykolyse er, skal man henvise til græsk terminologi, fordi dette udtryk er afledt af græske ord: glykos - søde og lysis - splitting. Navnet glucose kommer fra ordet Glycos. Således refererer dette udtryk til glucosemætningsprocessen med oxygen, som et resultat af hvilket et molekyle af det søde stof brydes ned i to pyrodruesyremikropartikler. Glykolyse er en biokemisk reaktion, der forekommer i levende celler og har til formål at opdele glukose. Der er tre muligheder for nedbrydning af glukose, og aerob glykolyse er en af dem.
Denne proces består af en række mellemliggende kemiske reaktioner efterfulgt af frigivelse af energi. Dette er hovedkernen i glycolyse. Den frigivne energi bruges på den levende livsorganismes generelle vitale aktivitet. Den generelle formel for opdeling af glucose er som følger:
Glucose + 2NAD + + 2ADF + 2Pi → 2 pyruvat + 2 NADH + 2H + + 2ATF + 2H2O
Aerob oxidation af glucose med den efterfølgende opdeling af dets 6-carbon-molekyle udføres gennem 10 mellemprodukter. De første 5 reaktioner kombinerer forberedelsesfasen af præparationen, og efterfølgende reaktioner retter sig mod dannelsen af ATP. Under reaktioner dannes stereoskopiske isomerer af sukkerarter og deres derivater. Den primære akkumulering af energi i celler forekommer i anden fase, der er forbundet med dannelsen af ATP.
Trin af oxidativ glycolyse. Fase 1.
I aerob glykolyse er der 2 faser.
Første fase er forberedende. Heri reagerer glucose med 2 ATP molekyler. Denne fase består af 5 på hinanden følgende trin af biokemiske reaktioner.
1. fase. Glucose phosphorylering
Fosforylering, dvs. processen med overførsel af rester af phosphorsyre i de første og efterfølgende reaktioner udføres af molekylerne anhydridphosphorsyre.
I det første trin overføres fosforsyreresterne fra molekylerne af et adiphosphat til den molekylære struktur af glucose. Under processen opnås glucose-6-phosphat. Hexokinase virker som en katalysator, der fremskynder processen ved hjælp af magnesiumioner, der virker som en cofaktor. Magnesiumioner er involveret i andre glycolysereaktioner.
2. fase. Dannelse af glucose-6-phosphatisomer
Ved anden fase er isomerisering af glucose-6-phosphat til fructose-6-phosphat.
Isomerisering er dannelsen af stoffer af lige vægt, sammensætningen af kemiske elementer, men med forskellige egenskaber på grund af det forskellige arrangement af atomer i molekylet. Isomerisering af stoffer udføres under påvirkning af ydre forhold: tryk, temperatur, katalysatorer.
I dette tilfælde udføres processen under virkningen af en phosphoglucoseisomerasekatalysator med deltagelse af Mg + -ioner.
3. trin. Fosforylering af fructose-6-phosphat
På dette stadium er phosphorylgruppen bundet af ATP. Processen udføres med deltagelse af enzymet phosphofructokinase-1. Dette enzym er kun beregnet til deltagelse i hydrolyse. Som et resultat af reaktionen opnås fructose-1,6-bisphosphat og nukleotidadhæsintripphosphatet.
ATP er et adezintriphosphat, en unik energikilde i en levende organisme. Det er et ret komplekst og besværligt molekyle bestående af carbonhydrid-, hydroxylgrupper, nitrogen- og phosphorsyregrupper med en fri binding, samlet i flere cykliske og lineære strukturer. Frigivelsen af energi opstår som et resultat af interaktionen mellem phosphorsyrerester med vand. ATP hydrolyse ledsages af dannelsen af phosphorsyre og frigivelsen af 40-60 J energi, som kroppen bruger på sine levebrød.
Men før fosforylering af glucose skal forekomme på bekostning af adesintriphosphatmolekylet, det vil sige overførsel af phosphorsyresten til glucose.
4. trin. Disintegration af fructose-1,6-diphosphat
I den fjerde reaktion bryder fructose-1,6-diphosphat ned i to nye stoffer.
- Dioxiacetonphosphat,
- Glyceraldaldehyd-3-phosphat.
I denne kemiske proces virker aldolase, et enzym involveret i energimetabolisme og nødvendigt ved diagnosen af en række sygdomme, som en katalysator.
5. trin. Dannelse af triosephosphatisomerer
Og endelig er den sidste proces isomeriseringen af triosephosphater.
Glycerald-3-phosphat vil fortsætte med at deltage i processen med aerob hydrolyse. Og den anden komponent, dioxyacetonphosphat, med deltagelse af enzymetriosfosfatisomerasen, omdannes til glyceraldehyd-3-phosphat. Men denne transformation er reversibel.
Fase 2. Syntese af adesin-triphosphat
I denne fase af glycolyse opsamles biokemisk energi som ATP. Adesintrifosfat er dannet ud fra adesindiphosphat på grund af phosphorylering. Og også dannet NADH.
Forkortelsen NADH har en meget kompleks og vanskelig at huske for en ikke-specialiseret fortolkning - Nicotinamid-adenin-dinukleotid. NADH er et coenzym, en ikke-proteinforbindelse involveret i en levende celle's kemiske processer. Den findes i to former:
- oxideret (NAD +, NADox);
- restaureret (NADH, NADred).
I metabolisme deltager NAD i redox reaktioner, der transporterer elektroner fra en kemisk proces til en anden. Ved at donere eller acceptere en elektron omdannes molekylet fra NAD + til NADH og omvendt. I levende organismer fremstilles NAD fra tryptophan eller aspartat aminosyrer.
To mikropartikler af glyceraldehyd-3-phosphat undergår reaktioner, under hvilke pyruvat dannes, og 4 ATP-molekyler. Men det endelige udbytte af adezintriphosphat vil være 2 molekyler, da to er brugt i forberedelsesfasen. Processen fortsætter.
6. trin - oxidation af glyceraldehyd-3-phosphat
I denne reaktion forekommer oxidation og phosphorylering af glyceraldehyd-3-phosphat. Resultatet er 1,3-diphosphoglycerinsyre. Glyceraldehyd-3-phosphatdehydrogenase er involveret i accelerationen af reaktionen.
Reaktionen foregår med deltagelse af energi modtaget udefra, så det hedder endergonic. Sådanne reaktioner fortsætter parallelt med eksergonisk, det vil sige udviklingen, der giver væk energi. I dette tilfælde er denne reaktion den følgende fremgangsmåde.
7. trin. Flytning af phosphatgruppen fra 1,3-diphosphoglycerat til adesindiphosphat
I denne intermediære reaktion overføres phosphorylgruppen med phosphoglyceratkinase fra 1,3-diphosphoglycerat til adezindiphosphat. Resultatet er et 3-phosphoglycerat og ATP.
Enzymet phosphoglyceratkinase erhvervede sit navn for dets evne til at katalysere reaktioner i begge retninger. Dette enzym transporterer også phosphatresten fra et adhesinintrifosfat til 3-phosphoglycerat.
Den 6. og 7. reaktion betragtes ofte som en enkelt proces. 1,3-diphosphoglycerat betragtes som et mellemprodukt. Sammen ser den 6. og 7. reaktion sådan ud:
Glyceraldehyd-3-phosphat + ADP + Pi + NAD + ⇌3-phosphoglycerat + ATP + NADH + H +, ΔG'o = -12,2 kJ / mol.
Og i alt frigiver disse 2 processer noget af energien.
8. trin. Overførsel af phosphorylgruppen fra 3-phosphoglycerat.
Fremstilling af 2-phosphoglycerat er en reversibel proces, som forekommer under katalytisk virkning af enzymet phosphoglyceratmutase. Fosforylgruppen overføres fra det divalente carbonatom af 3-phosphoglycerat til det trivalente atom af 2-phosphoglycerat, hvilket resulterer i dannelsen af 2-phosphoglycerinsyre. Reaktionen finder sted med deltagelse af positivt ladede magnesiumioner.
9. trin. Isolering af vand fra 2-phosphoglycerat
Denne reaktion er i essensen den anden reaktion af glucosesplitning (den første var reaktionen fra det sjette trin). I den stimulerer enzymet phosphopyruvathydratase elimineringen af vand fra C-atom, det vil sige elimineringsprocessen fra 2-phosphoglyceratmolekylet og dannelsen af phosphoenolpyruvat (phosphoenolpyruvinsyre).
10. og sidste trin. Overførsel af phosphatrest fra FEP til ADP
I den endelige glycolysereaktion er coenzymer - kalium, magnesium og mangan involveret, enzympyruvatkinasen virker som en katalysator.
Transformationen af enolformen af pyruvinsyre i ketoformen er en reversibel proces, og begge isomerer er til stede i cellerne. Overgangsprocessen af isometriske stoffer fra den ene til den anden kaldes tautomerisering.
Hvad er anaerob glykolyse?
Sammen med aerob glykolyse, det vil sige splittelsen af glucose med deltagelse af O2, er der også den såkaldte anaerobe nedbrydning af glucose, hvor ilt ikke er involveret. Den består også af ti på hinanden følgende reaktioner. Men hvor er den anaerobe fase af glykolyse, hvad enten det er forbundet med processen med iltopdeling af glucose eller er det en uafhængig biokemisk proces, lad os prøve at finde ud af det.
Anaerob glykolyse er nedbrydning af glucose i fraværelse af ilt til dannelse af lactat. Men i processen med dannelse af mælkesyre akkumuleres ikke NADH i cellen. Denne proces udføres i de væv og celler, der fungerer under betingelser for iltstark udslæt - hypoxi. Disse væv omfatter primært skeletmuskulatur. I erytrocytterne, til trods for tilstedeværelsen af oxygen, dannes lactat også under glykolyse, fordi der ikke er nogen mitokondrier i blodcellerne.
Anaerob hydrolyse finder sted i cytosolets (den flydende del af cytoplasma) af cellerne og er den eneste handling, der producerer og forsyner ATP, da oxidativ phosphorylering i dette tilfælde ikke virker. Til oxidative processer er der brug for ilt, men det er ikke i anaerob glykolyse.
Både pyruviske og mælkesyrer tjener som energikilder til muskler til at udføre visse opgaver. Den overskydende syre kommer ind i leveren, hvor den igen under omsætning af enzymer omdannes til glykogen og glucose. Og processen begynder igen. Manglen på glukose er genopfyldt af ernæring - brugen af sukker, søde frugter og andre slik. Så det er umuligt for figurens skyld at helt afstå den søde. Saccharose er nødvendig af kroppen, men moderat.
Glycolysis. Aerob oxidation af glucose. Gluconeogenese glycolyse
Glykolyse er en kompleks enzymatisk proces til opdeling af glucose i to pyruvatmolekyler (aerob glykolyse) eller to molekyler lactat (anaerob glykolyse, der forekommer uden iltforbrug).
Den samlede ligning af anaerob glykolyse:
Glucosemælksyre
Glykolyse virker i alle levende celler. Alle enzymer er lokaliseret i cytosolen, der danner et multienzym-kompleks.
Glykolyse udføres i to faser.
I. Det forberedende trin er dichotomien af glucosedbrydning i to glyceraldehyd-3-phosphatmolekyler. Transformationer ledsages af en pris på 2 ATP.
II. Stadiet for glycolytisk oxidationsreduktion er omdannelsen af glyceraldehyd-3-phosphat til lactat. Omfatter redoxreaktioner og phosphoryleringsreaktioner, ledsaget af dannelsen af ATP.
I anden fase oxideres to molekyler glyceraldehyd-3-phosphat, derfor skal en faktor 2 indstilles i reaktionerne foran substratformlen.
Under anaerobe betingelser er oxidationen af NADH. H + reduceret i glyceraldehydphosphatdehydrogenase reaktionen forekommer i lactat dehydrogenase reaktionen. Under aerobiske forhold NADH. H + oxideres af ilt med deltagelse af respiratoriske kæde enzymer, og den energi, der frigives under denne proces, anvendes til at syntetisere 1,5 eller 2,5 mol ATP (afhængigt af transportmekanismen for glycolytisk NADH transport. H + til mitokondrier).
Glykolysenergibalancen er to ATP-molekyler pr. Et glukosemolekyle. Ved den første fase af glycolyse forbruges to ATP-molekyler for at aktivere substratet (i hexokinase- og phosphofructokinase-reaktionerne). I fase II dannes fire ATP-molekyler (i phosphoglyceratkinase- og pyruvatkinase-reaktioner). ATP-syntese udføres ved substratphosphorylering.
Nøgle glykolyse enzymer:
1. Hexokinase er et regulerende enzym til glycolyse i ekstrahepatiske celler. Hexokinase hæmmes allosterisk af glucose-6-phosphat. Glucokinase er et regulerende enzym til glycolyse i hepatocytter. Syntese af glucokinase induceres af insulin.
2. Fosfructructinase-1. Dette er hovednøglenzymet, der katalyserer reaktionen, hvilket begrænser hele processen (den langsommere reaktion). Enzymsyntesen induceres af insulin. Allosteriske aktivatorer - AMP, ADP, fructose-2,6-diphosphat. Graden af fructose 2,6-diphosphat øges under insulinets virkning og falder under virkningen af glucagon. Allosteriske hæmmere - ATP, citrat.
3. Pyruvat kinase. Enzymet er aktivt i ikke-phosphoryleret form. Glucagon (i hepatocytter) og adrenalin (i myocytter) stimulerer phosphoryleringen af enzymet og derfor inaktiverer enzymet. Insulin, tværtimod, stimulerer dephosphoryleringen af enzymet og aktiverer derfor enzymet. Allosterisk aktivator - Фр-1,6-ФФ. Allosterisk hæmmer - ATP, acetyl-CoA. Enzymsyntese inducerer insulin.
Glykolys biologiske rolle:
1. Generering af ATP. Glycolyse er den eneste celleproces, der producerer ATP uden iltforbrug. Celler, der har ringe eller ingen mitokondrier, modtager kun ATP under glycolyse.
Værdien af glycolyse for røde blodlegemer. Glycolyse er den eneste proces, der producerer ATP i røde blodlegemer og opretholder deres integritet og funktion.
Den arvelige defekt af pyruvatkinase ledsages af hæmolytisk anæmi. I denne patologi har røde blodlegemer fra 5 til 25% normal pyruvatkinaseaktivitet, og derfor er glykolysens hastighed lav.
Det erythrocyteglycolyseprodukt 2,3-diphosphoglycerat (2,3-DFG) sænker hæmoglobins affinitet for oxygen, hvilket bidrager til dissocieringen af oxygen fra oxyhemoglobin og dets overgang til væv. Overtrædelser af glycolyse i røde blodlegemer kan påvirke ilttransport. Således observeres der med hexokinase-mangel et fald i niveauet 2,3-DFG og en unormalt høj affinitet af hæmoglobin til oxygen. Omvendt er indholdet af 2,3-FGH, når pyruvatkinase er mangelfuld, dobbelt så højt som normalt, hvilket forårsager lav affinitet af hæmoglobin til oxygen.
2. Er en kilde til carbonhydridradikaler til cellebiosynteseprocesser: