La glicolisi (dal greco Glycys - dolce e lisi - dissoluzione, decomposizione) è una sequenza di reazioni enzimatiche che portano alla conversione del glucosio in piruvato con formazione simultanea di ATP.
In condizioni aerobiche, il piruvato penetra nei mitocondri, dove è completamente ossidato a CO.2 e H2A. Se il contenuto di ossigeno non è sufficiente, come potrebbe essere il caso in un muscolo che si contrae attivamente, il piruvato viene convertito in lattato.
Quindi, la glicolisi non è solo la via principale di utilizzo del glucosio nelle cellule, ma anche un modo unico, perché può usare l'ossigeno se
quest'ultimo è disponibile (condizioni aerobiche), ma può anche verificarsi in assenza di ossigeno (condizioni anaerobiche).
La glicolisi anaerobica è un complesso processo enzimatico per la degradazione del glucosio che si verifica nei tessuti umani e animali senza consumo di ossigeno. Il prodotto finale della glicolisi è l'acido lattico. L'ATP si forma durante la glicolisi. L'equazione di glicolisi totale può essere rappresentata come segue:
In condizioni anaerobiche, la glicolisi è l'unico processo di approvvigionamento energetico nel corpo di un animale. È grazie alla glicolisi che il corpo umano e gli animali possono eseguire un certo periodo di un certo numero di funzioni fisiologiche in condizioni di carenza di ossigeno. In quei casi in cui la glicolisi si verifica in presenza di ossigeno, essi parlano di glicolisi aerobica.
La sequenza delle reazioni di glicolisi anaerobica, così come i loro intermedi, è stata ben studiata. Il processo di glicolisi è catalizzato da undici enzimi, la maggior parte dei quali sono isolati in una forma omogenea, clastica o altamente purificata e le cui proprietà sono abbastanza ben note. Si noti che la glicolisi si verifica nel hyalo-plasma (citosol) della cellula.
La prima reazione enzimatica alla glicolisi è la fosforilazione, vale a dire trasferimento del residuo ortofosfato in glucosio mediante ATP. La reazione è catalizzata dall'enzima esochinasi:
La formazione di glucosio-6-fosfato nella reazione esochinasi è accompagnata dal rilascio di una quantità significativa di energia libera del sistema e può essere considerato un processo praticamente irreversibile.
La proprietà più importante di esochinasi è la sua inibizione da glucosio-6-fosfato, vale a dire quest'ultimo serve sia come prodotto di reazione che come inibitore allosterico.
L'enzima esochinasi è in grado di catalizzare la fosforilazione non solo del D-glucosio, ma anche di altri esosi, in particolare D-fruttosio, D-mannosio, ecc. Nel fegato, oltre all'esochinasi, c'è un enzima glucochinasi, che catalizza la fosforilazione del solo D-glucosio. Questo enzima è assente nel tessuto muscolare (per i dettagli, vedere il Capitolo 16).
La seconda reazione della glicolisi è la conversione del glucosio-6-fosfato dall'azione dell'enzima glucosio-6-fosfato isomerasi in fruttosio-6-fosfato:
Questa reazione procede facilmente in entrambe le direzioni e non richiede alcun cofattore.
La terza reazione è catalizzata dall'enzima fosfofuctokinasi; il fruttosio-6-fosfato risultante è di nuovo fosforilato dalla seconda molecola di ATP:
Questa reazione è praticamente irreversibile, analoga alla esochinasi, si svolge in presenza di ioni magnesio ed è la reazione di glicolisi più lentamente in corso. In realtà, questa reazione determina il tasso di glicolisi nel suo complesso.
La fosfofuctokinasi è uno degli enzimi allosterici. È inibito dall'ATP e stimolato da AMP. A valori significativi del rapporto ATP / AMP, l'attività fosfofuctokinase viene inibita e la glicolisi rallenta. Al contrario, con una diminuzione di questo rapporto, aumenta l'intensità della glicolisi. Pertanto, nel muscolo non funzionante, l'attività della fosfofrucocinasi è bassa e la concentrazione di ATP è relativamente alta. Durante il lavoro del muscolo, c'è un intenso consumo di ATP e l'attività della fosfofuctokinasi è aumentata, il che porta ad un aumento del processo di glicolisi.
La quarta reazione di glicolisi è catalizzata da un enzima aldolasi. Sotto l'influenza di questo enzima, il fruttosio-1,6-bisfosfato viene suddiviso in due fosfotriosi:
Questa reazione è reversibile. A seconda della temperatura, l'equilibrio è stabilito a un livello diverso. Con un aumento della temperatura, la reazione si sposta verso una maggiore formazione di fosfati trivalenti (diidro-xiacetone fosfato e gliceraldeide-3-fosfato).
La quinta reazione è la reazione di isomerizzazione del fosfato trioso. È catalizzata dall'enzima triosephosphate isomerase:
L'equilibrio di questa reazione isomerasica viene spostato verso il diidrossiacetonefosfato: il 95% diidrossiacetonefosfato e circa il 5% di gliceraldeide-3-fosfato. Nelle successive reazioni di glicolisi, solo uno dei due triosofosfati formati può essere incluso direttamente, vale a dire gliceraldeide-3-fosfato. Di conseguenza, quando la forma aldeidica di fosfo-triosio viene ulteriormente convertita, il di-idrossi acetone fosfato viene convertito in gliceraldeide-3-fosfato.
La formazione di gliceraldeide-3-fosfato come è stato completato il primo stadio di glicolisi. La seconda fase è la più difficile e importante. Comporta una reazione redox (reazione di ossidazione glicolitica), accoppiata con fosforilazione del substrato, durante la quale si forma ATP.
Come risultato della sesta reazione di gliceraldeide-3-fosfato in presenza dell'enzima gliceraldeide fosfato deidrogenasi, il coenzima NAD e il fosfato inorganico sono sottoposti ad una peculiare ossidazione con formazione di acido 1,3-bisfosfoglicerico e forma ridotta di NAD (NADH). Questa reazione è bloccata da iodio o bromoacetato, procede in più fasi:
1,3-bifosfoglicerato è un composto ad alta energia (legame ad alta energia convenzionalmente etichettato "tilde"
). Il meccanismo d'azione della gliceraldeide fosfato deidrogenasi è il seguente: in presenza di fosfato inorganico, NAD + agisce come un accettore di idrogeno, che viene scisso dalla gliceraldeide-3-fosfato. Nel processo di formazione di NADH, la gliceraldeide-3-fosfato si lega alla molecola dell'enzima a spese dei gruppi SH di quest'ultimo. Il legame formato è ricco di energia, ma è fragile e si divide sotto l'influenza del fosfato inorganico, con la formazione di acido 1,3-bisfosfoglicerico.
La settima reazione è catalizzata dalla fosfoglicerasi chinasi, mentre il residuo di fosfato ricco di energia (gruppo fosfato in posizione 1) viene trasferito all'ADP con la formazione di ATP e acido 3-fosfoglicerolo (3-fosfoglicerato):
Pertanto, a causa dell'azione di due enzimi (gliceraldefosfato deidrogenasi e fosfoglicerato chinasi), l'energia rilasciata durante l'ossidazione del gruppo aldeidico di gliceraldeide-3-fosfato nel gruppo carbossilico viene immagazzinata sotto forma di energia ATP. In contrasto con la fosforilazione ossidativa, la formazione di ATP da composti ad alta energia è chiamata fosforilazione del substrato.
L'ottava reazione è accompagnata dal trasferimento intramolecolare del rimanente gruppo fosfato e l'acido 3-fosfoglicerico viene convertito in acido 2-fosfoglicerico (2-fosfoglicerato).
La reazione è facilmente reversibile, procede in presenza di ioni Mg 2+. Il cofattore dell'enzima è anche un acido 2,3-bisfosfoglicerico nello stesso modo in cui nella reazione fosfoglucomutasi il glucosio-1,6-bisfosfato svolge il ruolo di cofattore:
La nona reazione è catalizzata dall'enzima enolasi, con acido 2-fosfoglicerico a seguito della scissione della molecola d'acqua in acido fosfoenpiruvico (fosfoenolpiruvato) e il legame fosfatico in posizione 2 diventa ad alta energia:
L'enolasi è attivata da cationi bivalenti Mg 2+ o Mn 2+ ed è inibita dal fluoruro.
La decima reazione è caratterizzata dalla rottura del legame ad alta energia e dal trasferimento del residuo di fosfato dal fosfoenolpiruvato ad ADP (fosforilazione del substrato). Catalizzato dall'enzima piruvato chinasi:
L'azione della piruvato-chinasi richiede ioni Mg 2+ e cationi monovalenti di metalli alcalini (K + o altri). All'interno della cellula, la reazione è praticamente irreversibile.
Come risultato dell'undicesima reazione, l'acido piruvico viene ridotto e si forma acido lattico. La reazione procede con la partecipazione dell'enzima lattato deidrogenasi e del coenzima NADH, formato nella sesta reazione:
La sequenza delle reazioni che procede a glycolysis è presentata in fico. 10.3.
Fig. 10.3. La sequenza delle reazioni di glicolisi.
1 - esochinasi; 2 - tempi di phosphoglucoisome; 3 - phosphofructokinase; 4 - aldo-lase; 5 - triosofosfato isomerasi; 6 - gliceraldeide fosfato deidrogenasi; 7-fosfoglicerato chinasi; 8 - fosfogliceromutasi; 9 - enolasi; 10 - piruvato-Naza; 11 - lattato deidrogenasi.
La reazione di riduzione del piruvato completa il ciclo interno di glicolisi redox. NAD + svolge il ruolo di portatore intermedio di idrogeno dalla gliceraldeide-3-fosfato (sesta reazione) all'acido piruvico (11a reazione), mentre si rigenera e può nuovamente partecipare a un processo ciclico chiamato ossidazione glicolitica.
Il significato biologico del processo di glicolisi è principalmente nella formazione di composti di fosforo ricchi di energia. Nelle prime fasi della glicolisi, vengono impiegate 2 molecole di ATP (esochinasi e fosfo-fruttina-chinasi). Su 4 successive molecole di ATP (fosfoglicerato chinasi e reazioni piruvato-chinasi) si formano. Pertanto, l'efficienza energetica della glicolisi in condizioni anaerobiche è di 2 molecole di ATP per molecola di glucosio.
Come notato, la principale reazione che limita la velocità della glicolisi è la fosfofuctokinasi. La seconda reazione, la glicolisi che limita la velocità e la regolazione è la reazione esochinasi. Inoltre, la glicolisi è anche controllata da LDH e dai suoi isoenzimi.
Nei tessuti con metabolismo aerobico (tessuti del cuore, reni, ecc.), Gli isoenzimi LDH dominano.1 e LDH2 (vedi capitolo 4). Questi isoenzimi sono inibiti anche da piccole concentrazioni di piruvato, che impedisce la formazione di acido lattico e contribuisce ad una più completa ossidazione del piruvato (più precisamente, acetil CoA) nel ciclo dell'acido tricarbossilico.
Nei tessuti umani, che utilizzano ampiamente l'energia della glicolisi (ad esempio, muscolo scheletrico), i principali isoenzimi sono LDH5 e LDH4. Attività LDH5 massimo a quelle concentrazioni di piruvato che inibiscono l'LDH1. La predominanza degli isoenzimi LDH4 e LDH5 provoca intensa glicolisi anaerobica con rapida conversione del piruvato in acido lattico.
Come notato, il processo di degradazione anaerobica del glicogeno è chiamato glicogenolisi. Il coinvolgimento delle unità di glicogeno D-glucosio nel processo di glicolisi avviene con la partecipazione di 2 enzimi - fosforilasi a e fosfo-gluco-mutasi. Il glucosio-6-fosfato formato come risultato della reazione alla fosfoglucomutasi può essere incluso nel processo di glicolisi. Dopo la formazione di glucosio-6-fosfato, ulteriori percorsi di glicolisi e glicogenolisi coincidono completamente:
Nel processo di glicogenolisi, non due, ma tre molecole di ATP si accumulano sotto forma di composti ad alta energia (l'ATP non viene utilizzato per la formazione di glucosio-6-fosfato). Sembra che l'efficienza energetica della glico-genolisi sembra essere un po 'più alta del processo di glicolisi, ma questa efficienza si realizza solo in presenza di fosforilasi attiva a. Va tenuto presente che l'ATP viene consumato nel processo di attivazione della fosforolilasi b (vedi Fig. 10.2).
biologia
La glicolisi (greco Glycos - dolce, lisi - scissione) è il primo stadio della respirazione cellulare, che è una sequenza di reazioni durante la quale una molecola di glucosio (C6H12O6) si divide in due molecole di acido piruvico (C3H4O3). Le reazioni procedono nel citoplasma senza la partecipazione di ossigeno, ma con la partecipazione di enzimi. Nel piruvato, gli atomi di carbonio sono in una forma più ossidata, dal momento che quattro atomi di idrogeno si separano e ripristinano un altro composto (da NAD a NAD · H2).
Reazione totale alla glicolisi
La pura resa di energia immagazzinata nell'ATP è solo di due molecole, il che indica la scarsa efficienza di questo stadio della respirazione cellulare. La maggior parte dell'energia glicemica rimane nell'acido piruvico e viene immagazzinata in NAD · H2. Durante la respirazione aerobica, questa energia viene quindi utilizzata per produrre la quantità principale di molecole di ATP.
Poiché il glucosio perde quattro atomi di idrogeno durante la glicolisi, è ossidato. Gli accettori di idrogeno sono molecole di nicotinammide adenina dinucleotide (NAD +).
Il glucosio non si decompone immediatamente in piruvato, ma attraverso una serie di reazioni consecutive. In totale, possono essere presentati in tre fasi:
Il glucosio è fosforilato dai gruppi fosfato di ATP e convertito in fruttosio-1,6-bisfosfato. Usa due molecole di ATP che diventano ADP.
Il fruttosio-1,6-bifosfato è diviso in due zuccheri fosforilati a tre carbonio.
Questi zuccheri vengono convertiti in acido piruvico. In questo caso, vengono sintetizzate quattro molecole di ATP e l'idrogeno viene aggiunto a due molecole di NAD.
Circa nove enzimi che compongono il trasportatore sono coinvolti nella glicolisi. Come si può vedere dallo schema, la glicolisi procede in dieci fasi.
Con l'ulteriore ossidazione dell'acido piruvico nei mitocondri, viene utilizzata l'energia immagazzinata in NAD · H.2.
Nel processo di evoluzione, la glicolisi è il primo modo per ottenere ATP. Nel nostro tempo, è caratteristica dei procarioti e degli eucarioti come uno degli stadi della respirazione cellulare.
Va tenuto presente che nelle cellule la glicolisi non è l'unico modo per ossidare il glucosio.
6 motivi per non mangiare zucchero e ciò che si rompe nel corpo
Felice di salutare voi, miei fedeli abbonati! Ti suggerisco di discutere un argomento complesso, ma molto importante: che cosa fa lo zucchero nel corpo abbattere? Siamo onesti: tutti amano mangiare dolci. Ma poche persone immaginano il pericolo dello zucchero e il modo in cui il suo consumo può finire per l'organismo.
Lo zucchero è un veleno bianco. È vero?
Per cominciare, lo zucchero è uno dei cibi più venduti al mondo. È difficile non essere d'accordo con questo. Ammettilo, perché nella cucina di ognuno di voi hai lo zucchero?
È necessario per la preparazione di dolci, dessert, marmellate, marinate. Non ci neghiamo un cucchiaio di zucchero aggiunto al tè o al caffè. Per dire che questo prodotto è assolutamente dannoso per la salute, è impossibile. Questo prodotto è necessario affinché il corpo:
- migliorare l'attività cerebrale;
- prevenire coaguli di sangue nei vasi sanguigni;
- stimolare le funzioni del fegato e della milza;
- normalizzazione della circolazione sanguigna nel cervello e nel midollo spinale;
- aumento dell'appetito e dell'umore.
Un uomo senza zucchero non può essere sano, sicuramente. A causa di una carenza di dolci, la memoria, l'attenzione si deteriorerà, una persona non sarà in grado di pensare rapidamente, concentrare la sua attenzione su qualcosa.
Non è invano che gli scolari e gli studenti al mattino, prima di studiare o di esaminare, si raccomandino di bere una tazza di tè dolce o di mangiare cioccolato. Il nostro sangue ha soprattutto bisogno di zucchero.
Ma, oltre alle proprietà utili, lo zucchero può portare e danneggiare il corpo:
- aumento di peso;
- aumento dei livelli di glucosio nel sangue;
- carico sul pancreas;
- problemi cardiaci;
- malattie della pelle;
- carie.
Certo, non stiamo parlando di zucchero puro, ma di prodotti con il suo contenuto. Durante il giorno possiamo mangiare yogurt inoffensivo, biscotti d'avena o una mela.
Lo sapevate che secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità, il tasso giornaliero di zucchero per le donne è di 25 grammi, e per gli uomini, 37?
Ad esempio, una mela contiene già 10 grammi di zucchero. E se hai bevuto un bicchiere di soda dolce, questo sta già superando il tuo fabbisogno giornaliero.
Quindi, tornando alla domanda se lo zucchero è veleno, puoi rispondere a quello che succede se supera la norma. Dolce di cui abbiamo bisogno, ma in quantità ragionevoli.
Cosa succede con lo zucchero nel corpo?
Probabilmente non hai un esame del sangue per lo zucchero più di una volta, e quindi sai che il suo livello deve essere stabile. Per capire come funziona, propongo di considerare cosa lo zucchero è in generale e cosa succede quando entra nel nostro corpo.
Lo zucchero industriale, quello che usiamo per scopi culinari, è in realtà saccarosio, un carboidrato ricavato da barbabietola o canna da zucchero.
Il saccarosio è costituito da glucosio e fruttosio. Il saccarosio viene scisso in glucosio e fruttosio non solo nel corpo, ma già in bocca, non appena consumiamo cibo. La scissione avviene sotto l'influenza di enzimi salivari.
E solo allora tutte le sostanze vengono assorbite nel sangue. Il glucosio fornisce riserve energetiche del corpo. Inoltre, quando il saccarosio ingerito nel corpo inizia la formazione dell'insulina ormonale.
Colpisce, a sua volta, la formazione di glicogeno dal glucosio restante, che funge da una certa quantità di energia.
E ora, immagina che una persona mangia molto dolce. Parte della conseguente scissione del glucosio va a sprecare l'energia necessaria.
Il resto inizia a essere trattato con insulina. Ma dal momento che c'è molto glucosio, l'insulina non ha tempo per lavorare e aumenta la sua intensità.
E questo è un grosso problema per il pancreas. Nel tempo, le cellule della ghiandola sono esaurite e semplicemente non possono produrre abbastanza insulina. Questo è chiamato diabete.
Un altro pericolo per gli amanti delle bugie dolci è che nel fegato il glucosio in eccesso viene convertito in acidi grassi e glicerina, che si depositano nel grasso. In un linguaggio semplice, una persona inizia a riprendersi, poiché il suo corpo non ha il tempo di spendere riserve di grasso e semplicemente le mette da parte.
Come usare lo zucchero per la salute?
Come ho già detto, il corpo ha bisogno di saccarosio, ma è necessario utilizzare questo prodotto correttamente e saggiamente. Dopo tutto, l'amore eccessivo per dolci e pasticcini può portare all'obesità, al diabete, a problemi di stomaco e cuore.
Questo e sovrappeso, che istantaneamente aggiunge l'età ad una persona, rendendo il suo aspetto malsano. Pertanto, è importante imparare a controllare il livello di cibi dolci consumati.
- limitare e preferibilmente rimuovere lo zucchero nella sua forma pura dalla dieta;
- mangiare saccarosio nella sua forma naturale: frutta, bacche, miele, frutta secca, noci, verdure;
- quando si cuoce il dessert o si cuoce, ridurre la quantità di zucchero indicata nella ricetta più volte e utilizzare meglio il miele, la noce di cocco o lo zucchero di canna, sciroppi a base di agave, acero, estratto di stevia naturale;
- mangiare un dolce al mattino;
- se bevi il tè con dolci o biscotti, la bevanda deve essere salata.
Inoltre, è necessario spostarsi di più e bere più acqua pura in modo da eliminare i carboidrati in eccesso dal corpo. Se vuoi veramente mangiare un pezzo di torta, mangia le albicocche secche o le noci.
E così che il corpo non senta una carenza di glucosio e fruttosio, beva spirulina e clorella. Queste due alghe rimuovono notevolmente il desiderio di dolci. Di cosa si tratta, ti dirò nei seguenti articoli.
Prestare attenzione anche al tipo di prodotto. In un mondo che non usa come materia prima per il saccarosio! E barbabietole e canne e linfa di betulla e persino linfa d'acero!
Usiamo zucchero raffinato di barbabietola. Negli articoli precedenti, ti ho già detto in che modo la raffinazione è pericolosa, perché è meglio rifiutare tali prodotti. Permettetemi di ricordarvi brevemente: la raffinazione è il processo di pulizia di un prodotto attraverso l'esposizione a sostanze chimiche come la benzina.
Quale zucchero è più sano: barbabietola o canna? Decisamente impossibile da dire, tutto dipende dalla qualità del prodotto. Reed che abbiamo è molto più costoso, ma questo è dovuto al fatto che è importato dall'estero.
Raccomando di acquistare un prodotto grezzo (anche canna da zucchero, comunque). Può essere riconosciuto dal suo colore marrone o giallo. Non sembra molto bello, ma ci sono molte proprietà utili e minerali preziosi in esso!
Sono tutti miei cari abbonati! Sarei felice se questo articolo ti sia utile e ti aiuti almeno ad avvicinarti ad uno stile di vita sano. Leggi con beneficio, dillo ai tuoi amici, ma non ti saluta e molto presto ti dirò qualcos'altro di interessante!
Zucchero. Scissione del glucosio. energia
L, K. STAROSELTSEVA, Dottore in Scienze Biologiche
Non appena chiamano lo zucchero ora: il nemico bianco, il dolce veleno e le calorie vuote. Perché questo prodotto alimentare è un'accusa così pesante? Per rispondere a questa domanda, consideriamo cosa è lo zucchero e quale percorso ci vuole quando entra nel corpo.
Lo zucchero è prodotto, come è noto, dalla barbabietola da zucchero o dalla canna da zucchero e nel processo di lavorazione si forma saccarosio; Per composizione chimica, è classificato come un disaccaride carboidrato costituito da glucosio e fruttosio. Il saccarosio non contiene né vitamine, né sali minerali, né altre sostanze biologicamente attive che si trovano in quasi tutti gli altri alimenti di origine vegetale e animale.
Tuttavia, questo non significa che lo zucchero non ha vantaggi. Il glucosio è necessario per la nutrizione del tessuto cerebrale, del fegato, dei muscoli. Affinché questi e altri organi siano sufficientemente forniti di glucosio, il suo contenuto nel sangue deve essere costante: 3,4-5,5 mmol / litro o 60-90% w.
Lo zucchero è scomposto in glucosio e fruttosio già in bocca con l'azione degli enzimi della saliva. Attraverso uevxs.-: "cellule mucose dell'hyulost" 1 bocca. e poi l'intestino tenue gg -: - :: - g: =.: - ■: assorbito nel sangue. La fine
: a_. ': its = •: ■:;>' aumenta, e questo serve da segnale
secrezione di insulina - ormone
g, ghiandola accurata.
L'insulina stimola l'attività dell'enzima glucochinasi, la presenza di
.-: -_ = Nelle cellule del fegato e conduttivo /
/ -union alle molecole di glucosio fosfor. poiché è solo in questa forma (fosforilata) che il glucosio può essere suddiviso qui, nel fegato, nei prodotti finali del metabolismo, rilasciando energia. Ricordiamo, a proposito, che nel processo di scambio di 100 grammi di zucchero nel corpo, vengono rilasciati 374 kilocalorie.
Ma non tutto il glucosio va immediatamente a coprire i bisogni energetici. Sotto l'influenza dell'insulina, parte del glucosio viene convertita in glicogeno, che viene depositato principalmente nel fegato. Questa è la riserva utilizzata dal corpo per mantenere una costante concentrazione di glucosio nel sangue e, quindi, per fornirgli organi e tessuti.
Coloro che mangiano molti dolci, l'iperglicemia si manifesta, cioè, alta glicemia, che comporta un aumento della secrezione di insulina al fine di utilizzare questo glucosio. Di conseguenza, le cellule beta produttrici di insulina delle isole pancreatiche di Langerhans lavorano con sovraccarico. E quando sono impoveriti e iniziano a produrre meno insulina, i processi di trasformazione e scissione del glucosio sono disturbati. E questo può portare allo sviluppo del diabete.
Un altro pericolo ugualmente serio minaccia i più golosi. Nel processo di scissione e ulteriore conversione del glucosio nel fegato si formano acidi grassi e glicerina. Gli acidi grassi (alcuni di essi sono sotto forma di trigliceridi e alcuni in forma libera) sono secreti nel sangue e trasportati nel deposito del tessuto adiposo, ad esempio nel tessuto adiposo sottocutaneo, e depositati lì. Con un'assunzione eccessiva di zucchero nel corpo, il contenuto di grasso nel sangue (iperlipidemia) può aumentare ed è più depositato nei depositi di grasso. L'obesità si sviluppa inevitabilmente. Poiché sia l'iperglicemia che l'iperlipidemia sono condizioni solitamente correlate, il diabete e l'obesità vanno spesso di pari passo. E non è un caso che le persone obese con diabete si ammalino più spesso di quelle con il peso corporeo normale.
Il consumo di zucchero in eccesso viola il metabolismo di tutte le sostanze nel corpo, comprese le proteine. Quando l'iperglicemia sopprime la secrezione dell'ormone del pancreas - glucogon, e in condizioni di carenza, c'è un fallimento nella scomposizione delle proteine in aminoacidi. La violazione del metabolismo delle proteine e dei carboidrati in combinazione con il disturbo delle funzioni dell'apparato insulare indebolisce le difese dell'organismo. Ciò è confermato dalle osservazioni cliniche che indicano una diminuzione dell'immunità nei pazienti con diabete mellito.
Non si dovrebbe essere coinvolti nel dolce anche perché nella cavità orale, lo zucchero diventa un ambiente favorevole per l'attività vitale dei batteri che distruggono lo smalto dei denti e causano la carie.
Quanto zucchero puoi mangiare per evitare di danneggiare il corpo? Come raccomandato dagli specialisti dell'Istituto di nutrizione dell'Accademia delle scienze mediche dell'URSS, non più di 50-70 grammi al giorno, compreso lo zucchero contenuto in dolciumi, dolciumi e piatti dolci. Per le persone anziane, questo tasso è ridotto a 30-50 grammi. E quelli che sono inclini a essere sovrappeso non dovrebbero mangiare affatto zucchero. Dopo tutto, il glucosio nel corpo è formato non solo dal saccarosio, ma anche dagli amminoacidi, dall'amido e dai grassi. Quindi la mancanza di zucchero nella dieta con una dieta equilibrata non è pericolosa, ma il suo eccesso minaccia il disastro.
L'azione degli enzimi sulla scomposizione degli zuccheri
Gli enzimi responsabili della decomposizione delle molecole di zucchero nel sistema digestivo del nostro corpo sono vasti. Ogni organo o cavità del tubo digerente ha il proprio insieme di tali enzimi. Perché non fare nessuno universale? Ed è così?
Ragioni per la diversità degli enzimi
Ci sono diverse ragioni per una tale varietà di enzimi che abbattono gli zuccheri. I principali sono i seguenti:
1. Un'ampia varietà di zuccheri in natura.
Infatti, anche le più piccole - elementari - molecole di zucchero consistono in un numero abbastanza grande di atomi. Cambia solo leggermente la loro posizione, poiché lo zucchero cambia drasticamente le sue proprietà. E ogni pianta ha il suo tipo specifico di queste sostanze. E per ogni tipo di corpo ha bisogno di avere il proprio enzima.
2. Una varietà di composti di piccole molecole in grandi.
Anche le stesse molecole di zuccheri, che si uniscono in modo diverso in catene, formano diversi polisaccaridi. Ad esempio, l'amido e il glicogeno sono grandi catene di molecole di glucosio, ma sono suddivisi dall'azione degli enzimi in modi diversi.
3. Differenze nella forma di zuccheri che passano attraverso diversi organi.
Se lo zucchero entra nella cavità orale sotto forma di catene molto lunghe dello stesso amido o glicogeno, allora già nell'intestino rimangono solo piccole molecole che richiedono il loro approccio. E come conseguenza di una lunga abitudine storica di consumare una grande quantità di cibo vegetale, il nostro corpo ha imparato a produrre una varietà di enzimi per abbattere la maggior parte degli zuccheri.
Il percorso degli zuccheri nel corpo
Inizialmente, una volta nel corpo, gli zuccheri iniziano a essere processati dall'enzima saliva - l'amilasi della saliva ancora in bocca. Qui sono catene lunghe e indigeste di molte singole molecole. L'azione degli enzimi nella cavità orale distrugge gradualmente la connessione tra tutti loro. Di conseguenza, una grande molecola gradualmente si scompone nelle sue parti costituenti.
Lo stomaco ha anche il suo - gastrico - amilasi, e questo indica che il processo di separazione delle catene zuccherine continua qui. L'unico polisaccaride di questo tipo che non è digerito affatto dal nostro corpo e non è suscettibile all'azione degli enzimi è la cellulosa. Passa attraverso il tratto digestivo umano, giocando un ruolo importante nel mantenere il tono intestinale. Ma le termiti nell'intestino sono batteri che hanno i loro enzimi per digerire la cellulosa. L'azione degli enzimi consente a questi insetti di mangiare bene legno vecchio e vari residui vegetali.
Ma già nell'intestino dello zucchero si presentano sotto forma di piccole molecole separate di saccarosio, maltosio e lattosio. Questi zuccheri consistono in ciascuna di due molecole elementari. Maltosio, ad esempio, da due molecole di glucosio e saccarosio, da glucosio e fruttosio. E su queste doppie molecole nell'intestino tenue, cominciano ad avere effetto speciali enzimi chiamati dal nome stesso dello zucchero - maltasi, lattasi, sucrasi.
E già le più piccole, singole molecole sono liberamente assorbite dall'intestino, entrano nel sangue e vengono trasportate a tutte le cellule del corpo, dove l'energia viene generata da loro per qualsiasi processo. Di conseguenza, il corpo non può, in linea di principio, gestire con qualche tipo di enzima digestivo per tutti gli zuccheri, ma una grande quantità di questi gli consente di processare in modo efficiente la maggior parte del cibo.
31. Glicolisi
è chiamato una sequenza di reazioni, a seguito della quale:
a). amido e
il glicogeno viene scisso a glucosio;
b). glucosio
diviso in due molecole di acido piruvico (PVC);
c). glucosio
si divide in due molecole di acido lattico;
g). glucosio
si divide in anidride carbonica e acqua.
32. Reazioni di glicolisi
verificarsi:
a). nella matrice
mitocondri in condizioni aerobiche;
b). su crista mitocondri
in condizioni aerobiche;
c). nei lisosomi
in condizioni anaerobiche;
g). nei lisosomi
in condizioni aerobiche.
33. Rendimento netto di ATP in
reazioni di glicolisi nella scissione di una molecola di glucosio è, in
molecole:
34. Quando la respirazione aerobica PVK
(il prodotto della scissione del glucosio) è ossidato a:
a) anidride carbonica e acqua;
b) alcool etilico e
anidride carbonica;
c) acido del latte e acido carbonico
gas;
g) acido da latte e
anidride carbonica o alcool etilico e anidride carbonica.
35. Quando la respirazione anaerobica
PVK si trasforma in:
a) anidride carbonica e acqua;
b) alcol etilico e
anidride carbonica;
c) acido lattico e
anidride carbonica;
g). acido lattico e
anidride carbonica o alcool etilico e anidride carbonica.
36. Ciclo di reazione
acidi tricarbossilici (ciclo di Krebs). flusso nella cella:
a). nella matrice mitocondriale
in condizioni aerobiche;
b) sulle creste dei mitocondri
in condizioni aerobiche;
c). nei lisosomi
condizioni anaerobiche;
d) in lisosomi con aerobica
condizioni.
37.Numero di ATP,
formato in un ciclo; acidi tricarbossilici nell'ossidazione di una singola molecola
il glucosio è nelle molecole:
38. Enzimi respiratori
catene che assicurano reazioni di fosforilazione ossidativa,
si trovano:
b). nella matrice mitocondriale;
c) sulla membrana esterna
mitocondri;
d) sulla cresta interna
membrana mitocondriale.
39.La quantità di ATP,
formata sulla catena respiratoria degli enzimi durante l'ossidazione di una singola molecola
il glucosio è nelle molecole:
40. La quantità totale di ATP,
formata durante la respirazione aerobica a seguito di completa ossidazione di uno
la molecola del glucosio è, nelle molecole:
Glicogeno: educazione, recupero, scissione, funzione
Il glicogeno è un carboidrato di riserva di animali, costituito da una grande quantità di residui di glucosio. La fornitura di glicogeno consente di riempire rapidamente la mancanza di glucosio nel sangue, non appena il suo livello diminuisce, il glicogeno si divide e il glucosio libero entra nel sangue. Nell'uomo il glucosio viene principalmente immagazzinato sotto forma di glicogeno. Non è redditizio per le cellule memorizzare singole molecole di glucosio, poiché ciò aumenterebbe significativamente la pressione osmotica all'interno della cellula. Nella sua struttura, il glicogeno assomiglia all'amido, cioè un polisaccaride, che è principalmente immagazzinato dalle piante. Anche l'amido è costituito da residui di glucosio collegati tra loro, tuttavia vi sono molti più rami nelle molecole di glicogeno. La reazione di alta qualità al glicogeno - la reazione con iodio - dà un colore marrone, a differenza della reazione di iodio con amido, che consente di ottenere un colore viola.
Regolazione della produzione di glicogeno
La formazione e la distruzione del glicogeno regolano diversi ormoni, e precisamente:
1) insulina
2) glucagone
3) adrenalina
La formazione di glicogeno si verifica dopo che la concentrazione di glucosio nel sangue sale: se c'è molto glucosio, deve essere conservato per il futuro. L'assorbimento di glucosio da parte delle cellule è regolato principalmente da due ormoni-antagonisti, cioè ormoni con l'effetto opposto: insulina e glucagone. Entrambi gli ormoni sono secreti dalle cellule pancreatiche.
Nota: le parole "glucagone" e "glicogeno" sono molto simili, ma il glucagone è un ormone e il glicogeno è un polisaccaride di riserva.
L'insulina viene sintetizzata se c'è molto glucosio nel sangue. Questo di solito accade dopo che una persona ha mangiato, specialmente se il cibo è ricco di carboidrati (ad esempio, se mangi farina o cibi dolci). Tutti i carboidrati contenuti nel cibo sono suddivisi in monosaccaridi e già in questa forma vengono assorbiti attraverso la parete intestinale nel sangue. Di conseguenza, il livello di glucosio aumenta.
Quando i recettori cellulari rispondono all'insulina, le cellule assorbono il glucosio dal sangue e il suo livello diminuisce di nuovo. A proposito, questo è il motivo per cui il diabete - la mancanza di insulina - è chiamato metaforicamente "fame nell'abbondanza", perché nel sangue dopo aver mangiato cibo ricco di carboidrati appare un sacco di zucchero, ma senza insulina le cellule non possono assorbirlo. Una parte delle cellule del glucosio viene utilizzata per l'energia e il rimanente viene convertito in grasso. Le cellule del fegato usano glucosio assorbito per sintetizzare il glicogeno. Se c'è poca glicemia nel sangue, avviene il processo inverso: il pancreas secerne l'ormone glucagone e le cellule epatiche iniziano a scindere il glicogeno, rilasciando glucosio nel sangue o sintetizzando nuovamente il glucosio da molecole più semplici, come l'acido lattico.
L'adrenalina porta anche alla rottura del glicogeno, perché l'intera azione di questo ormone ha lo scopo di mobilitare il corpo, preparandolo per il tipo di reazione "colpisci o scappa". E per questo è necessario che la concentrazione di glucosio diventi più alta. Quindi i muscoli possono usarlo per l'energia.
Pertanto, l'assorbimento del cibo porta al rilascio dell'insulina ormonale nel sangue e alla sintesi del glicogeno e l'inedia porta al rilascio dell'ormone glucagone e alla scomposizione del glicogeno. Il rilascio di adrenalina, che si verifica in situazioni di stress, porta anche alla rottura del glicogeno.
Da cosa viene sintetizzato il glicogeno?
Il glucosio-6-fosfato funge da substrato per la sintesi del glicogeno o della glicogenogenesi, come altrimenti viene chiamato. Questa è una molecola che si ottiene dal glucosio dopo aver collegato un residuo di acido fosforico al sesto atomo di carbonio. Il glucosio, che forma il glucosio-6-fosfato, entra nel fegato dal sangue e nel sangue dall'intestino.
Un'altra opzione è possibile: il glucosio può essere nuovamente sintetizzato da precursori più semplici (acido lattico). In questo caso, il glucosio dal sangue entra, per esempio, nei muscoli, dove viene diviso in acido lattico con rilascio di energia, e quindi l'acido lattico accumulato viene trasportato nel fegato e le cellule epatiche ri-sintetizzano il glucosio da esso. Quindi questo glucosio può essere convertito in glucosio-6-fosfot e più avanti sulla base di esso per sintetizzare il glicogeno.
Fasi di formazione di glicogeno
Quindi, cosa succede nel processo di sintesi del glicogeno dal glucosio?
1. Il glucosio dopo l'aggiunta del residuo dell'acido fosforico diventa glucosio-6-fosfato. Ciò è dovuto all'enzima esochinasi. Questo enzima ha diverse forme. L'esochinasi nei muscoli è leggermente diversa dall'esochinasi nel fegato. La forma di questo enzima, che è presente nel fegato, è peggiore associata al glucosio e il prodotto formato durante la reazione non inibisce la reazione. A causa di ciò, le cellule del fegato sono in grado di assorbire il glucosio solo quando ce n'è molta, e posso trasformare immediatamente un sacco di substrato in glucosio-6-fosfato, anche se non ho il tempo di elaborarlo.
2. L'enzima fosfoglucomutasi catalizza la conversione del glucosio-6-fosfato nel suo isomero, glucosio-1-fosfato.
3. Il glucosio-1-fosfato risultante si combina quindi con uridina trifosfato, formando UDP-glucosio. Questo processo è catalizzato dall'enzima pirofosforilasi UDP-glucosio. Questa reazione non può procedere nella direzione opposta, cioè è irreversibile in quelle condizioni che sono presenti nella cellula.
4. L'enzima glicogeno sintasi trasferisce il residuo di glucosio alla molecola di glicogeno emergente.
5. L'enzima di fermentazione del glicogeno aggiunge punti di ramificazione, creando nuovi "rami" sulla molecola di glicogeno. Successivamente alla fine di questo ramo vengono aggiunti nuovi residui di glucosio usando glicogeno sintasi.
Dove è conservato il glicogeno dopo la formazione?
Il glicogeno è un polisaccaride di riserva necessario per la vita e viene immagazzinato sotto forma di piccoli granuli situati nel citoplasma di alcune cellule.
Il glicogeno immagazzina i seguenti organi:
1. Fegato. Il glicogeno è piuttosto abbondante nel fegato ed è l'unico organo che utilizza la fornitura di glicogeno per regolare la concentrazione di zucchero nel sangue. Fino al 5-6% può essere glicogeno dalla massa del fegato, che corrisponde approssimativamente a 100-120 grammi.
2. Muscoli. Nei muscoli, le riserve di glicogeno sono meno in percentuale (fino all'1%), ma in totale, in termini di peso, possono superare tutto il glicogeno immagazzinato nel fegato. I muscoli non emettono il glucosio formatosi dopo la rottura del glicogeno nel sangue, ma lo usano solo per i propri bisogni.
3. Reni. Hanno trovato una piccola quantità di glicogeno. Neppure quantità più piccole sono state trovate nelle cellule gliali e nei leucociti, cioè globuli bianchi.
Quanto durano i depositi di glicogeno?
Nel processo di attività vitale di un organismo, il glicogeno è sintetizzato abbastanza spesso, quasi ogni volta dopo un pasto. Il corpo non ha senso immagazzinare grandi quantità di glicogeno, perché la sua funzione principale non è quella di servire da donatore di nutrienti il più a lungo possibile, ma di regolare la quantità di zucchero nel sangue. I depositi di glicogeno durano circa 12 ore.
Per confronto, i grassi immagazzinati:
- In primo luogo, di solito hanno una massa molto più grande della massa di glicogeno immagazzinato,
- in secondo luogo, possono essere sufficienti per un mese di esistenza.
Inoltre, vale la pena notare che il corpo umano può convertire i carboidrati in grassi, ma non viceversa, cioè il grasso immagazzinato non può essere convertito in glicogeno, ma può essere usato direttamente solo per l'energia. Ma per scomporre il glicogeno in glucosio, quindi distruggere il glucosio stesso e utilizzare il prodotto risultante per la sintesi dei grassi, il corpo umano è abbastanza abile.
Glicolisi aerobica e anaerobica. Qual è il loro ruolo nella vita del corpo umano?
Per capire cos'è la glicolisi, ci si deve riferire alla terminologia greca, perché questo termine deriva dalle parole greche: glycos - dolce e lisi - scissione. Il nome glucosio deriva dalla parola Glycos. Pertanto, questo termine si riferisce al processo di saturazione del glucosio con ossigeno, in conseguenza del quale una molecola della sostanza dolce si scompone in due microparticelle di acido piruvico. La glicolisi è una reazione biochimica che si verifica nelle cellule viventi ed è finalizzata alla scissione del glucosio. Ci sono tre opzioni per la decomposizione del glucosio e la glicolisi aerobica è una di queste.
Questo processo consiste in una serie di reazioni chimiche intermedie, seguite dal rilascio di energia. Questa è l'essenza principale della glicolisi. L'energia rilasciata viene spesa per l'attività vitale generale di un organismo vivente. La formula generale per la divisione del glucosio è la seguente:
Glucosio + 2NAD + + 2ADF + 2Pi → 2 piruvato + 2 NADH + 2H + + 2ATF + 2H2O
L'ossidazione aerobica del glucosio con la successiva scissione della sua molecola di sei carbonio viene effettuata attraverso 10 reazioni intermedie. Le prime 5 reazioni, combinano la fase preparatoria della preparazione e le reazioni successive sono finalizzate alla formazione di ATP. Durante le reazioni, si formano isomeri stereoscopici degli zuccheri e dei loro derivati. Il principale accumulo di energia nelle cellule si verifica nella seconda fase, associata alla formazione di ATP.
Fasi di glicolisi ossidativa Fase 1.
Nella glicolisi aerobica, ci sono 2 fasi.
La prima fase è preparatoria. In esso, il glucosio reagisce con 2 molecole di ATP. Questa fase consiste di 5 fasi consecutive di reazioni biochimiche.
1 ° stadio. Fosforilazione del glucosio
La fosforilazione, cioè il processo di trasferimento dei residui di acido fosforico nella prima e nelle successive reazioni viene effettuata dalle molecole di acido anidride fosforico.
Nella prima fase, i residui di acido fosforico delle molecole di un adifosfato vengono trasferiti alla struttura molecolare del glucosio. Durante il processo si ottiene glucosio-6-fosfato. L'esochinasi agisce da catalizzatore, accelerando il processo con l'aiuto di ioni di magnesio che agiscono come cofattori. Gli ioni di magnesio sono coinvolti in altre reazioni di glicolisi.
2 ° stadio. Formazione di isomero glucosio-6-fosfato
Al 2 ° stadio isomerizzazione di glucosio-6-fosfato a fruttosio-6-fosfato.
L'isomerizzazione è la formazione di sostanze di uguale peso, la composizione di elementi chimici, ma con proprietà diverse a causa della diversa disposizione degli atomi nella molecola. L'isomerizzazione di sostanze è effettuata sotto l'azione di condizioni esterne: pressione, temperatura, catalizzatori.
In questo caso, il processo viene eseguito sotto l'azione di un catalizzatore di fosfoglucosio isomerasi con la partecipazione di ioni Mg +.
3 ° passo. Fosforilazione del fruttosio-6-fosfato
In questa fase, il gruppo fosforilato è collegato dall'ATP. Il processo viene eseguito con la partecipazione dell'enzima fosfofuctokinasi-1. Questo enzima è inteso solo per la partecipazione all'idrolisi. Come risultato della reazione, si ottengono fruttosio-1,6-bisfosfato e l'adesifosfato di nucleotide.
L'ATP è un adezintrifosfato, una fonte unica di energia in un organismo vivente. È una molecola piuttosto complessa e ingombrante costituita da gruppi idrocarburici, gruppi ossidrilici, azoto e acido fosforico con un legame libero, assemblati in diverse strutture cicliche e lineari. Il rilascio di energia avviene come risultato dell'interazione dei residui di acido fosforico con l'acqua. L'idrolisi dell'ATP è accompagnata dalla formazione di acido fosforico e dal rilascio di 40-60 joule di energia, che il corpo spende per il suo sostentamento.
Ma prima che la fosforilazione del glucosio avvenga a spese della molecola di Adesintrifosfato, cioè il trasferimento del residuo di acido fosforico in glucosio.
4 ° passo. Disintegrazione di fruttosio-1,6-difosfato
Nella quarta reazione, il fruttosio-1,6-difosfato si scompone in due nuove sostanze.
- Dioxiacetone fosfato,
- Glicerde aldeide-3-fosfato.
In questo processo chimico, l'aldolasi, un enzima coinvolto nel metabolismo energetico e necessario nella diagnosi di un certo numero di malattie, agisce da catalizzatore.
Quinto passaggio. Formazione di isomeri triosposfati
E infine, l'ultimo processo è l'isomerizzazione dei fosfati triosi.
Il glicerolo-3-fosfato continuerà a partecipare al processo di idrolisi aerobica. E il secondo componente, dioxyacetone fosfato, con la partecipazione dell'enzima triosofosfato isomerasi, viene convertito in gliceraldeide-3-fosfato. Ma questa trasformazione è reversibile.
Fase 2. Sintesi di Adesina trifosfato
In questa fase della glicolisi, l'energia biochimica sarà accumulata come ATP. Adesina trifosfato è formata da difosfato di adesina a causa della fosforilazione. E anche formato NADH.
L'abbreviazione NADH è molto complessa e difficile da ricordare per un'interpretazione non specialistica - Nicotinamide adenina dinucleotide. L'NADH è un coenzima, un composto non proteico coinvolto nei processi chimici di una cellula vivente. Esiste in due forme:
- ossidato (NAD +, NADox);
- restaurato (NADH, NADred).
Nel metabolismo, il NAD partecipa alle reazioni redox trasportando gli elettroni da un processo chimico a un altro. Donando o accettando un elettrone, la molecola viene convertita da NAD + a NADH e viceversa. Negli organismi viventi, il NAD è prodotto da triptofano o amminoacidi aspartici.
Due microparticelle di gliceraldeide-3-fosfato subiscono reazioni, durante le quali si forma il piruvato, e 4 molecole di ATP. Ma la resa finale di adezintriphosphate sarà di 2 molecole, poiché due sono spese nella fase preparatoria. Il processo continua.
6a fase - ossidazione di gliceraldeide-3-fosfato
In questa reazione si verifica l'ossidazione e la fosforilazione della gliceraldeide-3-fosfato. Il risultato è l'acido 1,3-difosfoglicerico. La gliceraldeide-3-fosfato deidrogenasi è coinvolta nell'accelerazione della reazione.
La reazione avviene con la partecipazione di energia ricevuta dall'esterno, quindi si chiama endergonic. Tali reazioni procedono in parallelo con exergonic, cioè, evolvendo, dando via energia. In questo caso, questa reazione è il seguente processo.
7 ° passaggio. Spostamento del gruppo fosfato da 1,3-difosfoglicerato a difosfato di calcio
In questa reazione intermedia, il gruppo fosforile viene trasferito da fosfoglicerato chinasi da 1,3-difosfoglicerato a adezina difosfato. Il risultato è un 3-fosfoglicerato e ATP.
L'enzima fosfoglicerato chinasi ha acquisito il suo nome per la sua capacità di catalizzare reazioni in entrambe le direzioni. Questo enzima trasporta anche il residuo di fosfato dal trifosfato di adesi al 3-fosfoglicerato.
La sesta e la settima reazione sono spesso considerate come un singolo processo. 1,3-diphosphoglycerate è considerato come un prodotto intermedio. Insieme, la sesta e la settima reazione si presentano così:
Gliceraldeide-3-fosfato + ADP + Pi + NAD + ⇌3-fosfoglicerato + ATP + NADH + H +, ΔG'o = -12,2 kJ / mol.
E in totale, questi 2 processi rilasciano parte dell'energia.
8 ° passaggio. Trasferimento del gruppo fosforile dal 3-fosfoglicerato.
La produzione di 2-fosfoglicerato è un processo reversibile, che avviene sotto l'azione catalitica dell'enzima fosfoglicerasi mutasi. Il gruppo fosforilato viene trasferito dall'atomo di carbonio bivalente di 3-fosfoglicerato all'atomo trivalente di 2-fosfoglicerato, dando luogo alla formazione di acido 2-fosfoglicerico. La reazione avviene con la partecipazione di ioni di magnesio caricati positivamente.
9 ° passaggio. Isolamento dell'acqua dal 2-fosfoglicerato
Questa reazione nella sua essenza è la seconda reazione di scissione del glucosio (la prima è stata la reazione del sesto gradino). In esso, l'enzima fosfopiruvato idratasi stimola l'eliminazione dell'acqua dall'atomo C, cioè il processo di eliminazione dalla molecola 2-fosfoglicerato e la formazione di fosfoenolpiruvato (acido fosforico piruvico).
10 e ultimo passaggio. Trasferimento di residui di fosfato da FEP ad ADP
Nella reazione finale di glicolisi, sono coinvolti i coenzimi - potassio, magnesio e manganese, l'enzima piruvato chinasi agisce da catalizzatore.
La trasformazione della forma enolica dell'acido piruvico nella forma cheto è un processo reversibile, ed entrambi gli isomeri sono presenti nelle cellule. Il processo di transizione delle sostanze isometriche dall'uno all'altro è chiamato tautomerizzazione.
Cos'è la glicolisi anaerobica?
Insieme alla glicolisi aerobica, cioè alla scissione del glucosio con la partecipazione di O2, c'è anche la cosiddetta rottura anaerobica del glucosio, in cui l'ossigeno non è coinvolto. Consiste anche di dieci reazioni consecutive. Ma dov'è lo stadio anaerobico della glicolisi, se è associato ai processi di scissione dell'ossigeno del glucosio, o è un processo biochimico indipendente, proviamo a capirlo.
La glicolisi anaerobica è la rottura del glucosio in assenza di ossigeno per formare lattato. Ma nel processo di formazione di acido lattico, il NADH non si accumula nella cellula. Questo processo viene effettuato in quei tessuti e cellule che funzionano in condizioni di fame di ossigeno - ipossia. Questi tessuti includono principalmente muscolo scheletrico. Negli eritrociti, nonostante la presenza di ossigeno, si forma anche il lattato durante la glicolisi, perché non vi sono mitocondri nelle cellule del sangue.
L'idrolisi anaerobica avviene nel citosol (la parte liquida del citoplasma) delle cellule ed è l'unico atto che produce e fornisce ATP, poiché in questo caso la fosforilazione ossidativa non funziona. Per i processi ossidativi, è necessario l'ossigeno, ma non è in glicolisi anaerobica.
Entrambi gli acidi piruvico e lattico servono come fonti di energia per i muscoli per svolgere determinati compiti. L'eccesso di acido entra nel fegato, dove, sotto l'azione degli enzimi, viene nuovamente convertito in glicogeno e glucosio. E il processo ricomincia. La mancanza di glucosio è reintegrata dalla nutrizione - l'uso di zucchero, frutta dolce e altri dolci. Quindi è impossibile per la figura abbandonare completamente il dolce. Il saccarosio è necessario al corpo, ma con moderazione.
Glicolisi. Ossidazione aerobica del glucosio. Gluconeogenesi glicolisi
La glicolisi è un complesso processo enzimatico di scissione del glucosio in due molecole di piruvato (glicolisi aerobica) o due molecole di lattato (glicolisi anaerobica, che si verifica senza consumo di ossigeno).
L'equazione totale della glicolisi anaerobica:
Acido lattico del glucosio
La glicolisi funziona in tutte le cellule viventi. Tutti gli enzimi sono localizzati nel citosol, formando un complesso multienzimatico.
La glicolisi viene effettuata in due fasi.
I. La fase preparatoria è la dicotomia della decomposizione del glucosio in due molecole di gliceraldeide-3-fosfato. Le trasformazioni sono accompagnate da un costo di 2 ATP.
II. Lo stadio della riduzione dell'ossidazione glicolitica è la conversione di gliceraldeide-3-fosfato in lattato. Include reazioni redox e reazioni di fosforilazione, accompagnate dalla generazione di ATP.
Al secondo stadio, due molecole di gliceraldeide-3-fosfato vengono ossidate, pertanto, un fattore di 2 dovrebbe essere impostato nelle reazioni prima della formula del substrato.
In condizioni anaerobiche, l'ossidazione di NADH. La reazione H + ridotta nella reazione di gliceraldeide fosfato deidrogenasi si verifica nella reazione di lattato deidrogenasi. In condizioni aerobiche NADH. L'H + viene ossidato dall'ossigeno con la partecipazione di enzimi della catena respiratoria e l'energia rilasciata durante questo processo viene utilizzata per sintetizzare 1,5 o 2,5 moli di ATP (a seconda del meccanismo di navetta del trasporto NADH glicolitico) H + ai mitocondri).
Il bilancio energetico della glicolisi è di due molecole di ATP per una molecola di glucosio. Al primo stadio della glicolisi, due molecole di ATP vengono consumate per attivare il substrato (nelle reazioni esochinasi e fosfofuctokinasi). Allo stadio II, si formano quattro molecole di ATP (nelle reazioni di fosfoglicerato chinasi e piruvato-chinasi). La sintesi di ATP viene effettuata mediante fosforilazione del substrato.
Enzimi chiave della glicolisi:
1. L'esochinasi è un enzima regolatore della glicolisi nelle cellule extraepatiche. L'esochinasi è inibita allostericamente dal glucosio-6-fosfato. La glucochinasi è un enzima regolatore per la glicolisi negli epatociti. La sintesi della glucochinasi è indotta dall'insulina.
2. Phosphofructokinase-1. Questo è il principale enzima chiave che catalizza la reazione, che limita la velocità dell'intero processo (la reazione più lenta). La sintesi enzimatica è indotta dall'insulina. Attivatori allosterici - AMP, ADP, fruttosio 2,6-difosfato. Il livello di fruttosio 2,6-difosfato aumenta sotto l'azione dell'insulina e diminuisce sotto l'azione del glucagone. Inibitori allosterici - ATP, citrato.
3. Piruvato chinasi. L'enzima è attivo in forma non fosforilata. Il glucagone (negli epatociti) e l'adrenalina (nei miociti) stimolano la fosforilazione dell'enzima e quindi inattivano l'enzima. L'insulina, al contrario, stimola la defosforilazione dell'enzima e quindi attiva l'enzima. Attivatore allosterico - Фр-1,6-ФФ. Inibitore allosterico - ATP, acetil-CoA. La sintesi enzimatica induce l'insulina.
Il ruolo biologico della glicolisi:
1. Generazione di ATP. La glicolisi è l'unico processo cellulare che produce ATP senza consumo di ossigeno. Le cellule che hanno poco o nessun mitocondrio, ricevono ATP solo durante la glicolisi.
Il valore della glicolisi per i globuli rossi. La glicolisi è l'unico processo che produce ATP nei globuli rossi e ne mantiene l'integrità e la funzionalità.
Il difetto ereditario della piruvato chinasi è accompagnato da anemia emolitica. In questa patologia, i globuli rossi hanno dal 5 al 25% della normale attività di piruvato chinasi e, pertanto, la velocità della glicolisi è bassa.
Il prodotto intermedio della glicolisi eritrocitaria 2,3-difosfoglicerato (2,3-DFG) abbassa l'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno, contribuendo alla dissociazione dell'ossigeno dall'ossiemoglobina e alla sua transizione nel tessuto. Le violazioni della glicolisi nei globuli rossi possono influenzare il trasporto di ossigeno. Pertanto, con il deficit di esochinasi, si osserva una diminuzione del livello di 2,3-DFG e un'affinità anormalmente elevata dell'emoglobina per l'ossigeno. Viceversa, quando la piruvato chinasi è carente, il contenuto di 2,3-FGH è due volte più alto del normale, il che si traduce in una bassa affinità dell'emoglobina per l'ossigeno.
2. È una fonte di radicali di idrocarburi per i processi di biosintesi delle cellule: