گلیکولیز شامل تجزیه کنترل شده از نظر بیولوژیکی قندهای ساده مانند D- استگلوکز در انسان و تقریباً در همه موجودات چند سلولی. روند تخریب و تبدیل گلوکز به پیروات در ده مرحله متوالی اتفاق می افتد و می تواند در شرایط هوازی و بی هوازی اتفاق بیفتد. گلیکولیز برای تولید انرژی استفاده می شود ، و پیروات پیش ساز اولیه ای برای سنتز بیوشیمیایی مواد خاص فراهم می کند. خرابی مرتبه بالاتر کربوهیدرات ها (پلی ساکارید ها) همچنین پس از تجزیه به قندهای ساده ، تحت گلیکولیز قرار می گیرد.
گلیکولیز چیست؟
گلیکولیز یک فرآیند متابولیکی مرکزی برای تجزیه ساده است قند D-گلوکز و در سلولهای سیتوزول ، قسمت مایع پلاسمای سلول رخ می دهد. گلیکولیز یک فرآیند متابولیکی مرکزی برای تجزیه ساده است قند گلوکز D و در سلولهای سیتوزول ، قسمت مایع پلاسمای سلول انجام می شود. فرایند تخریب در 10 مرحله منفرد کنترل شده آنزیمی انجام می شود. محصولات نهایی از کل تعادل از گلیکولیز در هر مولکول گلوکز 2 است پیروات مولکول ها، 2 نوکلئوتید ATP و 2 نوکلئوتید NADH. 10 مرحله منفرد را می توان به دو مرحله تقسیم کرد ، مرحله آماده سازی از مرحله 1 تا مرحله 5 و مرحله استهلاک از مرحله 6 تا 10. مرحله آماده سازی از نظر انرژی برای سوخت و ساز بدن منفی است ، بنابراین انرژی باید به صورت 2 ATP فقط فاز استهلاک از نظر انرژی مثبت است و نتیجه آن افزایش انرژی خالص به شکل 2 نوکلئوتید ATP و 2 نوکلئوتید NADH است. در هر دو مرحله اول گلیکولیز ، 2 فسفات گروهها به گلوکز ، مشتق شده از 2 نوکلئوتید ATP منتقل می شوند (آدنوزین تری فسفات) ، که بدین وسیله به نوکلئوتیدهای ADP (آدنوزین دی فسفات) تبدیل می شوند. در حالی که گلیکولیز تا تشکیل پیروات مستقل از شرایط اکسیک (هوازی) یا اکسیژن (بی هوازی) است ، متابولیسم بیشتر پیروات به این بستگی دارد اکسیژن موجود است یا نه با این حال ، به طور دقیق ، فرایندهای تخریب و تبدیل بیشتر دیگر بخشی از گلیکولیز نیستند.
کارکرد و وظیفه
گلیکولیز یکی از مهمترین و رایج ترین فرایندهای متابولیکی مرکزی است که در داخل سلول رخ می دهد. وظیفه و عملکرد گلیکولیز متابولیسم انرژی و مواد ساده است قند گلوکز D حامل انرژی و تأمین کننده انرژی در این فرآیند ATP است که در طی دوره بدست می آید سوخت و ساز انرژی با تأمین انرژی و انتقال a فسفات گروه به یک نوکلئوتید ADP. مسیر از طریق ATP این مزیت را دارد که انرژی برای مدت کوتاهی ذخیره می شود و با اتلاف گرما از بین نمی رود. علاوه بر این ، می توان ATP را در فواصل کوتاه به محلی که در آن لحظه انرژی مورد نیاز است منتقل کرد. گلیکولیز انرژی مثبت علاوه بر این ، پیروات را برای سلول فراهم می کند. این ماده می تواند در چرخه سیترات و زنجیره تنفسی متعاقب آن تحت "مصرف" وارد شود اکسیژن تحت شرایط مسمومیت در میتوکندری از سلولها برای تولید بیشتر انرژی ، یا می تواند به عنوان ماده اولیه برای سنتز مواد مورد نیاز استفاده شود. در چرخه سیترات ، CO2 (کربن دی اکسید) و H2O (آب) به عنوان اصلی ترین محصولات تخریب تولید می شوند. انرژی آزاد شده در طی فرآیند اکسیداسیون در زنجیره تنفسی برای فسفوریلاسیون ADP به ATP استفاده می شود و بنابراین برای مدت کوتاهی ذخیره می شود. تخریب کامل گلوکز به آب و کربن دی اکسید با افزودن اکسیژن از نظر انرژی بیشتر تولید می کند ، اما این عیب را دارد که فقط در شرایط مسمومیت امکان پذیر است ، یعنی در شرایطی که اکسیژن مولکولی به مقدار کافی در دسترس است. هنگامی که عضلات اسکلتی نیاز به عملکرد در سطوح بالا دارند ، اکسیژن رسانی به سلولهای عضلانی بسیار کند است ، بنابراین آنها باید انرژی لازم را از گلیکولیز بگیرند. مزیت دیگر گلیکولیز در سرعت بالای فرآیند آن است که به چندین برابر نرخ تبدیل در چرخه سیترات می رسد.
بیماری ها و بیماری ها
گلیکولیز یکی از قدیمی ترین و پایدارترین فرآیندهای متابولیکی موجودات زنده در تاریخ تکامل را در بر می گیرد. احتمالاً گلیکولیز به عنوان یکی از فرایندهای اساسی متابولیک در اوایل 3.5 میلیارد سال پیش ، دقیقاً قبل از تکوین موجودات چند سلولی تکامل یافته است ، زیرا همه ارگانیسم های زنده قادر به گلیکولیز هستند و از آن برای تولید انرژی استفاده می کنند. فقط تعداد کمی وجود دارد اختلالات یا بیماری های شناخته شده ای که صریحاً از نظر علتی با اختلال در گلیکولیز همراه هستند. اختلالات در دوره گلیکولیز در درجه اول رهبری به اثرات جدی در قرمز است خون سلول ها (اریتروسیت ها) زیرا حاوی نیستند میتوکندری، آنها به تأمین انرژی توسط گلیکولیز بستگی دارند. اگر منبع تغذیه مختل شود ، همولیز اتفاق می افتد ، یعنی غشاهای موجود در آن اریتروسیت ها حل و هموگلوبین مستقیماً وارد سرم می شود. معمولاً کمبود آنزیم پیروات کیناز وجود دارد ، به طوری که روند گلیکولیز قطع می شود. علت دیگر منجر به علائم مشابه ممکن است به دلیل اریتروسیت ها اگر آنها به اندازه کافی آنزیم لازم KKR (ایزوآنزیم پیروات کیناز) را ندارند. بیماری تاروی (بیماری تاروی) یکی از معدود بیماری هایی است که باعث اختلال مستقیم در روند گلیکولیز می شود. این یک بیماری ذخیره گلیکوژن است. گلوکز اضافی در خون سرم به طور موقت توسط بدن به قندهای پلیمری (گلیکوژن) تبدیل می شود ، که بعداً در صورت نیاز دوباره به گلوکز تبدیل می شود تا از طریق گلیکولیز متابولیزه شود (متابولیزه شود). در مورد بیماری تاروی ، به دلیل نقص ژنتیکی ارثی ، کمبود فسفوفروکتوکیناز ، آنزیمی که باعث ففوریلاسیون و تبدیل گلوکز به فروکتوز-1,6،3-بی فسفات (مرحله XNUMX در گلیکولیز). کمبود آنزیم باعث قطع گلیکولیز می شود تا عضلات اسکلتی به درستی از نظر انرژی تأمین نشوند. اسپاسم عضلانی دردناک و همولیتیک کم خونی، انحلال غشا of قرمز خون سلول ، رخ می دهد
