Glikoliza

Glikoliza – Czym jest proces glikoliza? Etapy glikolizy

W dzisiejszym artykule ponownie zagłębimy się w procesy biochemiczne zachodzące w trakcie procesu zwanym oddychaniem komórkowym. Mimo, iż wiemy że temat ten bardziej zainteresuje maturzystów bądź studentów kierunków biologicznych i medycznych, również zachęcamy innych zainteresowanych tematem naszego organizmu. W naszym ciele dzieje się wiele ciekawych procesów, a to dopiero jeden z nich!

Czym jest proces glikoliza?

Glikoliza to nic innego niż jeden ze szlaków metabolicznych zachodzących w naszych komórkach. Dokładniej proces ten pojawia się w trakcie oddychania komórkowego. Jako efekt tego procesu uzyskujemy energię, którą dalej nasz organizm może spożytkować w dalszych etapach oddychania, bądź którą organizmy beztlenowe mogą wykorzystać do swoich procesów życiowych. Otóż właśnie, glikoliza sama w sobie zachodzi bez udziału tlenu, więc pojawia się zarówno w szlaku beztlenowym jak i tlenowym. W trakcie glikolizy glukoza ulega licznym przemianom aż do osiągnięcia swojej ostatecznej formy – pirogronianu. Cały proces zachodzi w cytoplazmie komórki.

Etapy glikolizy:

  1. W trakcie pierwszego etapu do glukozy przyłącza się reszta fosforanowa przy pomocy enzymu zwanego heksokinazą. Naszą resztę fosforanową uzyskujemy z rozpadu cząsteczki ATP. Produktem reakcji jest glukozo-6-fosforan
  2. Glukozo-6-fosforan ulega izomeryzacji przy pomocy enzymu izomerazy glukozo-fosforanowej. W efekcie uzyskujemy fruktozo-6-fosforan.
  3. Kolejna cząsteczka ATP ulega rozpadowi, w wyniku czego uzyskujemy wolną resztę fosforanową, która następnie przyłącza się do fruktozo-6-fosforanu. Proces zachodzi pod wpływem katalizacji przez fosfofruktokinazę. Produktem reakcji jest fruktozo-1,6-bisfosfonian
  4. Pod wpływem enzymu aldolazy fruktozo-1,6-bisfosfonian ulega przemianie w aldehyd 3-fosfoglicerynowy oraz fosfodihydroksyaceton. Produkty są dla siebie izomerami.
  5. Przy udziale izomerazy dochodzi do przemiany fosfodihydroksyacetonu w aldehyd 3-fosfoglicerynowy.
  6. W trakcie tego etapu zachodzą dwa ważne procesy. Enzym zwany dehydrogenazą aldehydu 3-fosfoglicerynowego katalizuje reakcję, w trakcie której dochodzi do przeniesienia jednej cząsteczki wodoru z aldehydu 3-fosfoglicerynowego na NAD+ uzyskując NADH + H+. Dodatkowo dehydrogenaza aldehydu 3-fosfoglicerynowego katalizuje reakcję, w której dochodzi do przekazania grupy fosforanowej do utlenionego fosforanu aldehydu glicerynowego. W efekcie uzyskujemy 1,3-bisfosfoglicerynian.
  7. Grupa fosforanowa zostaje przeniesiona z 1,3-bisfosfoglicerynianu na ADP, tworząc cząsteczkę ATP. Reakcja zachodzi przy pomocy enzymu kinazy fosfoglicerynianowej. Uzyskujemy 3-fosfoglicerynian.
  8. Grupa fosforanowa pochodząca z obu cząsteczek fosfoglicerynianu jest przenoszona z pozycji przy trzecim atomie węgla do drugiego atomu węgla. W efekcie uzyskujemy dwie cząsteczki 2-fosfoglicerynianu. Reakcja katalizowana jest przez enzym mutazę fosfoglicerynianową.
  9. Enzym enolaza usuwa cząsteczkę wody z 2-fosfoglicerynianu uzyskując fosfoenolopirogronian.
  10. Grupa fosforanowa z fosfoenolopirogronianu ulega przeniesieniu na ADP uzyskując cząsteczkę ATP. Proces katalizowany jest przez enzym kinazę pirogronianową. Jako końcowy etap glikolizy uzyskujemy dwie cząsteczki ATP oraz dwie cząsteczki pirogronianu.
Etapy glikolizy
Etapy glikolizy
Glikoliza
Glikoliza

Co po glikolizie?

Jako produkt glikolizy uzyskujemy dwie cząsteczki pirogronianu. Następnie pirogronian może ulec specyficznym przemianom. Jeżeli mówimy o procesie fermentacji możemy uzyskać alkohol etylowy bądź kwas mlekowy (alkohol- fermentacja alkoholowa, kwas mlekowy – fermentacja mlekowa). Pirogronian może również ulec przemianie w acetylo-koenzym A podczas reakcji pomostowej gdzie dalej zostanie przeniesiony do cyklu Krebsa.

Glikoliza oddychania komórkowego
Schemat przedstawia cały proces oddychania komórkowego, który obejmuje także glikolizę.