- Wat is glycolyse?
- Fasen van glycolyse
- Functies van glycolyse
- Belang van glycolyse
- Glycolyse en gluconeogenese
We leggen uit wat glycolyse is, de fasen, functies en het belang ervan in het metabolisme. Ook, wat is gluconeogenese.
Wat is glycolyse?
Glycolyse of glycolyse is een metabolische route die dient als de eerste stap voor de katabolisme koolhydraten in levende wezens. Het bestaat in wezen in de breuk van de moleculen glucose door de oxidatie van het glucosemolecuul, waardoor hoeveelheden chemische energie bruikbaar door cellen.
Glycolyse is geen eenvoudig proces, maar bestaat uit een reeks van tien chemische reacties opeenvolgende enzymen, die één molecuul glucose (C6H12O6) omzetten in twee pyruvaat (C3H4O3), nuttig voor andere metabole processen die blijven voorzien in Energie aan het organisme.
Deze reeks processen kan plaatsvinden in aanwezigheid of afwezigheid van zuurstof en vindt plaats in het cytosol van de cellen, als een eerste onderdeel van de cellulaire ademhaling. In het geval van planten maakt het deel uit van de calvin cyclus.
De reactiesnelheid van glycolyse is zo hoog dat het altijd moeilijk te bestuderen is geweest. Het werd formeel ontdekt in 1940 door Otto Meyerhoff en dezelfde jaren later door Luis Leloir, zij het dankzij eerder werk uit de late negentiende eeuw.
Deze metabole route wordt meestal genoemd naar de achternaam van de grootste bijdragers aan de ontdekking ervan: de Embden-Meyerhoff-Parnas-route. Aan de andere kant komt het woord "glycolyse" van het Grieks glycos, "Suiker", en lyse, "afbreken".
Fasen van glycolyse
Glycolyse wordt bestudeerd in twee verschillende fasen, namelijk:
- Eerste fase: energieverbruik. In deze eerste fase wordt het glucosemolecuul omgezet in twee glyceraldehyde, een molecuul met een lage energieproductie. Hiervoor worden twee eenheden biochemische energie verbruikt (ATP, Adenosine trifosfaat). In de volgende fase zal de energie uit deze initiële investering echter verdubbeld worden.
Zo worden uit ATP fosforzuren verkregen, die fosfaatgroepen bijdragen aan glucose, waardoor een nieuwe en onstabiele suiker wordt gevormd. Deze suiker deelt zich snel, wat resulteert in twee vergelijkbare moleculen, gefosfateerd en met drie koolstoffen.
Ondanks dat ze dezelfde structuur hebben, is een van hen anders, dus wordt deze extra behandeld met enzymen om het identiek te maken aan de andere, waardoor twee identieke verbindingen worden verkregen. Dit alles gebeurt in een kettingreactie van vijf stappen. - Tweede fase: het verkrijgen van energie. Het glyceraldehyde in de eerste fase wordt in de tweede fase omgezet in een hoogenergetische biochemische verbinding. Om dit te doen, koppelt het met nieuwe fosfaatgroepen, na twee protonen ja elektronen.
Deze intermediaire suikers worden dus onderworpen aan een veranderingsproces dat geleidelijk hun fosfaten vrijgeeft, waardoor vier ATP-moleculen worden verkregen (tweemaal de hoeveelheid die in de vorige stap is geïnvesteerd) en twee pyruvaatmoleculen, die hun cyclus op eigen kracht zullen voortzetten. . Deze tweede fase van reacties bestaat uit nog vijf stappen.
Functies van glycolyse
Glycolyse verkrijgt de nodige energie voor eenvoudige en complexe mechanismen.
De belangrijkste functies van glycolyse zijn eenvoudig: het verkrijgen van de biochemische energie die nodig is voor de verschillende cellulaire processen. Dankzij de ATP die wordt verkregen uit de afbraak van glucose, krijgen veel levensvormen de energie om te overleven of om veel complexere chemische processen op gang te brengen.
Om deze reden werkt glycolyse meestal als een biochemische trigger of detonator voor andere belangrijke mechanismen, zoals de Calvin-cyclus of de Krebs-cyclus. Zo veel eukaryoten Wat prokaryoten zijn beoefenaars van glycolyse.
Belang van glycolyse
Glycolyse is een zeer belangrijk proces op het gebied van biochemie. Enerzijds is het van groot evolutionair belang, omdat het de basisreactie is voor het steeds complexere leven en voor de ondersteuning van het cellulaire leven. Aan de andere kant onthult hun onderzoek details over de verschillende bestaande metabole routes en over andere aspecten van het leven van onze cellen.
Recente studies aan universiteiten in Spanje en het Universitair Ziekenhuis van Salamanca hebben bijvoorbeeld verbanden gevonden tussen neuronale overleving in de hersenen en verhoogde glycolyse waarbij neuronen ze zijn ingetogen te vinden. Dit kan van cruciaal belang zijn bij het begrijpen van ziekten zoals de ziekte van Parkinson of de ziekte van Alzheimer.
Glycolyse en gluconeogenese
Als glycolyse de metabolische route is die het glucosemolecuul afbreekt voor energie, is gluconeogenese een metabolische route die de tegenovergestelde kant op gaat: de constructie van een glucosemolecuul uit niet-koolhydraatprecursoren, dat wil zeggen, helemaal niet gekoppeld aan suikers.
Dit proces is bijna exclusief voor de lever (90%) en de nieren (10%) en maakt gebruik van bronnen zoals aminozuren, lactaat, pyruvaat, glycerol en elk carbonzuur als koolstofbron. Bij afwezigheid van glucose, zoals vasten, zorgen ze ervoor dat het lichaam gedurende een redelijke periode stabiel is en functioneert, terwijl de glycogeenvoorraden in de lever aanhouden.