Uz sākumu

Ogļhidrāti

Glikolīze

(Attēls no: Nelson DL, Cox MM. 2008, Lehninger Principles of Biochemistry, Fourth Edition, New York, NY : W.H. Freeman, 1292 lpp. Ilustrācija 524.lpp. Jāuzklikšķina, lai palielinātu.)

        Par glikolīzi sauc šūnās norisošo ogļhidrātu noārdi, kuras rezultātā atbrīvojas enerģija un metabolīti. Glikolīze ir katabolisks metabolisma ceļš, kas norit citoplazmā, un tā ir sastopama gandrīz visos organismos - gan aerobos, gan anaerobos. Glikolīzes rezultātā viena glikozes molekula tiek sadalīta divās piruvāta molekulās, šī procesa rezultātā rodas divas ATF (adenozīn trifosfāts) un divas NADH+H⁺ molekulas. Radies piruvāts un NADH+H⁺ nokļūst mitohondrijos (aerobās glikolīzes gadījumā) vai turpina pārvērtības citoplazmā (fermentācija), rodas laktāts vai etanols. Fermentācija norit, lai atjaunotu NAD⁺ rezerves glikolīzes nodrošināšanai. Anaerobā metabolisma gadījumā glikolīze ir vienīgais ATF iegūšanas ceļš.
        Kopumā glikolīze sastāv no 10 posmiem, ieskaitot 3 izomerizācijas un 4 forsfora pārvietošanas reakcijas. Vienīgā oksidēšanās-reducēšanās reakcija notiek 6. glikolīzes posmā.
        Kopsummā glikolīzes ceļā tiek patērētas divas ATF molekulas starpsavienojumu aktivācijai, bet no katra izveidotā C₃ fragmenta rodas divas ATF, tādēļ gala rezultātā glikolīzes ceļā tiek iegūtas 2 ATF molekulas uz vienu molu glikozes.
        Ogļhidrāti jeb cukuri, kas tiek uzņemti ar pārtikas produktiem, gremošanas sistēmā tiek sašķelti monosaharīdos (rodas arī glikozes molekulas) un caur tievo zarnu uzsūkti asinīs, kuras mazmolekulāros ogļhidrātus izplata pa visu organismu. Glikoze, iekļuvusi šūnās, vispirms (1) tiek fosforilēta – rodas glikozes 6-fosfāts. Šis solis patērē ATF saites enerģiju. Glikozes molekulas fosforilēšana vairs nepieļauj glikozes izkļūšanu no šūnas, tādēļ šī reakcija nosaka to, cik daudz glikozes molekulu var tikt izmantotas katabolismā. Pirmā glikolīzes reakcija ir viena no tām, kas tiek uzskatīta par visa cikla produktivitāti ietekmējošo jeb par metabolisma „pudeles kaklu” (metabolic bottleneck).
        (2) Tālāk glikozes 6-fosfāts tiek izomerizēts par fruktozes 6-fosfātu.
       (3) Patērējot ATF molekulu, fosfofruktokināze veic nākamo fosforilēšanas reakciju, kuras rezultātā rodas fruktozes 1,6-bisfosfāts. Šī reakcija tiek uzskatīta par vienu no vissvarīgākajām glikolīzes katabolismā.
       (4) Tālāk fruktozes bisfosfāta aldolāze fruktozes 1,6-bisfosfātu sadalīta divos C₃ savienojumos – gliceraldehīda 3-fosfātā (GAP) un dihidroksiacetona 3-fosfātā (DHAP).
         (5) Šie divi produkti tiek uzturēti līdzsvarā ar triozes fosfāta izomerāzes starpniecību.
      (6) Gliceraldehīda 3-fosfātu (GAP) tālāk oksidē gliceraldehīda-3-fosfāta dehidrogenāze. Rodas NADH+H⁺. Šajā reakcijā savienojumā tiek integrēts neorganiskais fosfāts (substrāta līmeņa fosforilēšana), rodas 1,3-bisfosfoglicerāts. Šajā savienojumā ir anhidrīdsaite, kurai piemīta augs ķīmiskais potenciāls.
         (7) Nākamo reakciju katalīzē fosfoglicerātkināze, kura pārvieto fosfāta atlikumu uz ADF (adenozīn difosfāts), tādējādi veidojot ATF un 3-fosfoglicerātu.
         (8) Fofoglicerāt mutāze 3-fosfoglicerāta molekulas ietvaros pārvieto fosfātatlikumu, izveidojot izomēru 2-fosfoglicerātu.
         (9) Ūdens eliminēšanas reakcijā no 2-fosfoglicerāta rodas fosfoenolpiruvāts (PEP).
         (10) Pēdējā solī piruvāta kināz epārvieto fosfātatlikumu uz ADF, kā rezultātā rodas piruvāts, kurš ir daudz stabilāks par fosfoenolpiruvātu.

Teksta sagatavošanai izmantoti materiāli no Koolman J, Roehm KH. 2005, Color Atlas of Biochemistry, Second Edition, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, Germany un http://tezaurs.lv/sv/?w=glikol%C4%ABze.