Zweite Phase der Glykolyse

«Erste Schritte der Glykolyse


Das erste in der zweiten Phase der Glykolyse verwendete Enzym ist Glyceraldehyd-3-phosphatdehydrogenase; Dehydrogenasen sind Enzyme, die den Transfer der Reduktionskraft von einem reduzierenden Molekül katalysieren, das zu einem anderen reduzierenden Molekül oxidiert (Redoxreaktion). Die Substrate dieses Enzyms sind NAD (nicotidammide-Adenin-Dinucleotid) und FAD (Flavin-Adenin-Dinucleotid).
In diesem Schritt katalysiert die Dehydrogenase die Umwandlung von Glycerinaldehyd-3-phosphat in 1,3-Bisphosphoglycerat: auf der gleiche katalytische Stelle, die Aldehydgruppe zu Carbonsäure mit einer daraus folgenden Reduktion von NAD + zu NADH und als Ergebnis oxidiert wird, die Carboxylgruppe der Lage ist, Bilden einer Anhydridbindung mit einem Orthophosphat. Das erste Verfahren ist sehr exergonic (freie Energie), während die zweite sehr endoergonico (Energie erfordert); wenn es nicht die katalytische Stelle wäre, würde die Gesamtreaktion nicht auftreten: Die erste Reaktion mit der Freisetzung von Energie auftreten würde, der als Wärme verschwendet werden würde und daher nicht verwendet werden, um die Bindung Anhydrid zu bilden.

Glykolyse 6

Nach der Bildung von 1,3-Bisphosphoglycerat, fasst das Enzym seine Ausgangsstruktur und ist bereit, auf einen neuen Substrat zu wirken.

Glykolyse 7

Anschließend kommt ins Spiel, Phosphoglyceratkinase, die die Übertragung einer Phosphorylgruppe von ‚1,3-Bisphosphoglycerat, an ein Molekül von ADP ermöglicht; wir haben ATP (ein ATP für jedes Molekül der Glycerinaldehyd-3-phosphat, wodurch zwei ATP für jedes anfängliches Glucosemolekül), die für den Energieverbrauch der ersten Stufe der Glykolyse zu kompensieren gilt.
Das Anion Arsenat (AsO43-) wirkt sich auf die Glykolyse, wie es für das Phosphat in der ersten Reaktion von der zweiten Stufe der Glykolyse ersetzen kann, so dass 1-arsenio 3-Phosphoglyceratkinase, die sehr instabil ist, und gerade frei von der katalytischen Stelle hydrolisiert befreit wieder 'Arseniato kehrt in den Kreis zurück. So Arsenat ahmt die Wirkung des Phosphats und tritt in die katalytische Stelle: in Gegenwart dell'arseniato, nicht die Reaktion stattfindet, dass ATP produziert (aus 1,3-Bisphosphoglycerat 3-Phosphoglyceratkinase), weil der Glycerinaldehyd-3-phosphat umgewandelt wird, direkt zu 3-Phosphoglycerat; ohne ATP vorhanden, sterben die Zellen (Arsensäure Vergiftung).


In der dritten Reaktions oxidativer Stufe wird der 3-Phosphoglycerat in 2-Phosphoglycerat durch die Wirkung der Phosphoglycerat-Mutase umgewandelt; Die Reaktion umfasst einen Zwischen 2,3-Bisphosphoglycerat.

Glykolyse 8

In der nächsten Stufe wird ein Verfahren ein Enolase-Enzym beteiligt, die die Eliminierung eines Moleküls Wasser aus dem Kohlenstoffgerüst von 2-Phosphoglycerat Erhalten des fosfoenol pirivato (PEP) katalysieren kann;

Glykolyse 9

PEP hat ein hohes Potential zur Übertragung einer Phosphorylgruppe: Übertragen, durch die Wirkung eines Enzym Pyruvatkinase, eine Phosphorylgruppe einer ADP zu ATP zu geben, in der fünften Stufe der zweiten Phase, den Pyruvat zu erhalten.

Glykolyse 10

Der 2-Phosphoglycerat und 3-Phosphoglycerat eine niedrige Leistungsübertragung eines Phosphoryl haben daher, ATP aus diesen Molekülen zu erhalten, der 3-Phosphoglycerat in 2-Phosphoglycerat umgewandelt, im Laufe der Glykolyse, weil letztere erhalten wird, die PEP, die eine Spezies mit einem hohen Transferpotential ist.

Bevor wir fortfahren, öffnen wir eine Klammer auf 2,3-Bisphosphoglycerat; letzterer ist in allen Zellen, in denen die Glykolyse in sehr geringer Konzentration auftritt (der dritten Reaktion ist das Zwischenprodukt der zweiten Phase der Glykolyse). In Erythrozyten, jedoch hat das 2,3-Bisphosphoglycerat stationäre Konzentration von 4-5 mM (maximale Konzentration), weil sie besitzen eine enzymatische Erbe, das die Aufgabe der Herstellung hat; in Erythrozyten tritt eine Abweichung von 2,3-Bisphosphoglycerat Glykolyse zu erzeugen: der 1,3-Bisphosphoglycerat in 2,3-Bisphosphoglycerat durch die Wirkung von Bisphosphoglyceratmutase umgewandelt wird (Erythrozyten) und 2,3-Bisphosphoglycerat, durch die Wirkung von Bisphosphoglycerat Phosphatase (RBC) werden 3-Phosphoglycerat. So, in Erythrocyten, ein 1,3-Bisphosphoglycerat Teil aus Glykolyse erhalten wird umgewandelt in 2,3-Bisphosphoglycerat, die dann an dem glykolytischen Weg zurückkehrt, wie 3-Phosphoglycerat; dabei ist es die dritte Stufe der oxidativen Phase der Glykolyse, aus der ATP erhalten übersprungen. Die Menge des ATP verloren, ist der Preis, der eine Erythrozyten-stationäre die Konzentration von 2,3-Bisphosphoglycerat zu zahlen bereit ist, zu halten, die an diesen Zellen dienen, weil es die Fähigkeit von Hämoglobin wirkt Sauerstoff zu binden.
Wir haben das in der ersten Reaktion der zweiten Stufe des Glykolyse reduziert + zu NADH NAD zu sehen, aber es ist notwendig, dass nach dem Pyruvat erhalten zu haben, NADH zu NAD + umgewandelt wird: Dies geschieht mit der Milchsäuregärung oder durch alkoholische Gärung (SieFormal Laktat erhalten) (kommt ins Spiel, die die Pyruvatdecarboxylase decarboxyliert Pyruvat-Dehydrogenase und eine Form, dass Ethanol); Gärungen sich nicht mit Sauerstoff (anaerob).
Aufgrund der Milchsäuregärung, Milchsäure, wenn sie nicht richtig entsorgt, reichert es sich in den Muskeln und Lösen H +, aufgrund der unwillkürliche Kontraktion des Muskels, und daher Krämpfe; ein Muskel in starkem Stress kann auch ein Minimum von 6,8 pH erreichen.
Durch den Cori Zyklus wird die Ermüdung eines Muskels in die Leber übertragen, wenn der Muskel überlastet ist. Nehmen wir an, dass der Muskel arbeitet ohne Sauerstoff (falsche Vermutung): Wenn der Muskel in einem moderaten Art und Weise funktioniert, die ATP notwendig für die Kontraktion wird ausschließlich durch Glykolyse zur Verfügung gestellt. Wenn die Muskelaktivität erhöht und weiterhin benötigt wird, ist notwendig, um den ATP aeroben Metabolismus, die Umwandlung Laktat zu beschleunigen, die damit angeordnet ist, in Glukose. Tatsächlich verwendet der Muskel aerobes Stoffwechsel: Wenn es die Verfügbarkeit von Sauerstoff, vor allem der Muskel Anwendungen, kommt der ATP aus dem aeroben Stoffwechsel und, wenn es die Verfügbarkeit von Sauerstoff ist, beschleunigt den Stoffwechsel durch anaerobes up Cori-Zyklus. Dieser Zyklus wird angenommen, dass das Laktat aus dem Muskel in die Leber übertragen wird, wo, aufwendet Energie, es mehr Glukose produziert, die auf den Muskel zurückgibt.Durch diesen Zyklus wird ein Teil des in dem Muskel verbrauchten ATP von der Leber geliefert, die durch den Prozess der Gluconeogenese Glukose produzieren kann, die von dem Muskel verwendet werden kann, um ATP zu erhalten.
Der bisher beschriebene Glukosemetabolismus liefert keinen Sauerstoff, aber der aerobe Metabolismus von Glukose ermöglicht es, 17- bis 18-mal höhere Mengen an ATP zu erhalten als mit dem glykolytischen Stoffwechselweg, wenn die Zelle die Möglichkeit hat, zwischen aerob und Anaerobio, Privilegien der erste.
Im aeroben Stoffwechsel gelangt Pyruvat in die Mitochondrien, wo es sich umwandelt und am Ende Kohlendioxid und Wasser erhalten; Auf diese Weise werden 34 ATP-Moleküle für jedes abgebaute Glucosemolekül erhalten.