Гликолиза


Категория на документа: Биология


 Cycle of Crebs.Glicoliza and bio oxigen

Съвкупността от всички биохимични реакции извършващи се в клетката се нарича клетъчен метаболизъм.Има два вида метаболитни процеси в клетката : анаболитни и катаболитни.Катаболитните процеси са процеси на разграждане , чрез които се осигурява енергия за процесите в клетката.По отношение на катаболитните процеси съществуват два типа обмяна : аеробна и анаеробна. Организмите ,които разграждат веществата в присъствие на кислород се наричат аероби (това са повечето живи организми).Тези ,които разграждат в при липса на кислород се наричат анаероби ( някои бактерии -например причинителят на тетанус).

Всички жизнени процеси ,както и обмяната на веществата в клетката изискват енергия.Основен източни на енергия е слънчевата светлина ,но само зелените растения и някои микроорганизми могат да я улавят и използват за синтез на собствени органични вещества от неорганични. За животните и човека единствен начин за набавяне на енергия е окислението на органичните вещества ,които приемат с храната.При окислението на веществата, енергията от химичните им връзки се превръща и съхранява като енергия на макроергичните връзки на химичното съединение АТФ.

Хетеротрофните организми чрез храната приемат различни вещества(липиди,белтъци,въглехидрати).Но те немогат направо да се усвоят от клетките и затова се разграждат до по-прости съединения : аминокиселини,глицерол,мастни киселини,монозахариди.А те от своя страна се разграждат до прости неорганични съединения(CO2,NH3,H2O).

Основно биологично значение на процесите на разграждане (катаболитните процеси) е снабдяването на клетката с енергия.

Освен това при тях се получават и редица междинни метаболитни съединения ,някои от които се използват във синтезните процеси.

В това отношение най-съществено значения имат въглихидратите.Глюкозата служи като "гориво" за клетката .Ако тя изгори извън клетката ще се получи въгл. диоксид, вода и енергия под формата на топлина.Ако глюкозата се разгради в клетката ,пак ще се получат същите вещества но енергията няма да се изразходи като топлина ,а ще превърне в химичните връзки на съединението АТФ.

Катаболитните процеси могат да се осъществяват както в аеробни ,така и в анаеробни условия.Според условията при които се извършват катаболитните процеси организмите се делят на аероби и анаеробни.

Централна катаболитна верига,която осигурява енергия за нуждите на клетката при анаеробни условия е разграждането на глюкозата до пирогроздена киселина.Този процес се нарича гликолиза.

Протича в цитозола на клетката.

Гликолизата носи наименованието си от гръцките думи "гликос" - сладък и "лизис" -разграждане.Гликолизата е древен катаболитен процес използван може би още от първите бактерии възникнаи преди 3,5 млрд. години или 1млрд. години преди да възникнат първите фотосинтезиращи организми ,които отделят кислород в атмосферата.Ето защо гликолизата действа при строго безкислородни условия.

С храната организмите получават различни въглихидрати.За да се използват като източни на енергия те трябва да се разградят до глюкоза.Следователно всички въглехидрати се разграждат чрез гликолитичната катаболитна верига.

(Схема 4.13. Схема на двете фази на гликолизата [158 стр.])

Гликозита се разглежда като процес съставен от две фази : фаза на влагане на енергия и фаза на отделяне на енергия.Всяка от двете биохимични реакции се състои от отделни биохимични реакции - метаболитни стъпала.
Те се извършват в цитозола на клетките при анаеробни условия.

Първата фаза на влагане на енергия започва с фосфорилиране на глюкозата (активиране).За целта клетката използва АТФ.Така глюкозата по-лесно се разгражда до две по -малки молекули от по 3 въглеродни атома (триози) ,които лесно могат да се превръщат една в друга.Така се получава важно междинно метаболитно съединение глицералдехидфосфат.До момента клетката е изразходила две молекули атф не е протекъл процес на окисление и клетката не пеечели енергия.

Чрез поредица от биохимични реакции през втората фаза ,тривъглеродното съединение глицералдехидфосфат се превръща в пирогроздена киселина.Образуват се две молекули пирогроздена киселина и се отделят четири молекули атф.Две молекули възстановяват разхода на енергия от метаболитните стъпала през първата фаза ,и в крайна сметка клетката печели две молекули атф.

Схематично гликолизата на една молекула глюкоза може да се изрази със следното уравнение:

C6H1206 => C3H403 + 2ATФ + 4Н

(глюкоза) (пируват)

Отделеният при гликолизата водород се поема от молекула преносител на водороа.Таква в случая е НАД.

(+)Названието НАД идва от съкращението на наименованието на химичното съединение никотинамид-аденин динуклеотид.НАД е небелтъчна съставка на ензими,които участват в окислителните процеси (коензим).Той се състои от два нуклеотида,свързани помежду си.Единният е аденозин монофосфат , а другият съдържа азотна база -амид на никотиновата киселина (никотинамид) или витамин PP.Именно витамин PP учасвта при пренасянето на водорода.

Поемайки водород при гликолизата НАД се редуцира до НАД.Н2.

Гликолизата както всички катаболитни процеси по своя химична същност има окислителен характер.Окислението се извършва не за сметка на присъединяването на кислород, а за сметка на отделянето на водород(дехидрогениране).Молекула приемник или преносител е НАД.

Kрайната съдба на пирогроздена киселина зависи дали в средата има кислород или липсва.При кислородни условия пирувата се разгражда до CO2 и вода.При липсата на кислород се получават разнообразни съединения.Така в мускулите и в някои микроорганизми пирогроздената киселина може да се превърне в млечна киселина , а при други микроорганизми в алкохол.

Анаеробното разграждане на глюкозата при микроорганизмите се нарича ферментация,например превръщането на пирогроздена киселина в млечна киселина под действието на млечнокиселите бактерии е млечнокисела ферментация.Ферментационните процеси са познати на хората още от древността.И днес във хранителновкусувата промишленост се използват за производството на алкохолни напитки (бира,вино), на млечнокисели продукти -сирене,киселомляко,лимонена киселина ,и др.




Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Гликолиза 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.