glukoza

S kemijske točke gledišta, glukoza je šećer sa šest ugljikovih atoma i stoga spada u kategoriju heksoze.

Glukoza je monosaharid, koji je šećer koji se ne može hidrolizirati u jednostavniji ugljikohidrat.

Većina složenih šećera prisutnih u prehrani dijeli se i reducira na glukozu i druge jednostavne ugljikohidrate.

Glukoza se zapravo dobiva hidrolizom mnogih ugljikohidrata, uključujući saharozu, maltozu, celulozu, škrob i glikogen.

Jetra je u stanju transformirati druge jednostavne šećere, kao što je fruktoza, u glukozu.

Polazeći od glukoze moguće je sintetizirati sve ugljikohidrate potrebne za preživljavanje organizma.

Razina glukoze u krvi i tkivima precizno je regulirana nekim hormonima (inzulin i glukagon); višak glukoze se pohranjuje u nekim tkivima, uključujući mišiće, u obliku glikogena.

Detaljno:

glukoza kao hrana (dekstroza)
glukoza u krvi (glukoza u krvi)
glukoza u mokraći (glikozurija)
GLUT transporteri glukoze
Promijenjena tolerancija glukoze
OGTT Oralni test punjenja glukoze
Ciklus alanin glukoze
glukozni sirup

glikolize

Važan stanični metabolički put, odgovoran za pretvaranje glukoze u jednostavniju molekulu i proizvodnju energije u obliku adenozin trifosfata (ATP).

Glikoliza je kemijski proces u kojem se molekula glukoze razdvaja na dvije molekule piruvične kiseline; ova reakcija dovodi do proizvodnje energije, pohranjene u 2 molekule ATP-a.

Glikoliza ima osobitost da se može odvijati kako u prisutnosti, tako iu odsutnosti kisika, čak i ako se u drugom slučaju proizvodi manja količina energije

U aerobnim uvjetima molekule piruvične kiseline mogu ući u Krebsov ciklus i proći niz reakcija koje određuju njihovu potpunu degradaciju na ugljični dioksid i vodu
U anaerobnim uvjetima, s druge strane, molekule piruvične kiseline se razgrađuju u druge organske spojeve, kao što je mliječna kiselina ili octena kiselina, kroz proces fermentacije.

Faze glikolize

Glavni događaji koji karakteriziraju proces glikolize su:

fosforilacija glukoze: dvije molekule fosfata dodaju se molekuli glukoze, koje dobivaju dvije ATP molekule koje postaju ADP. Tako se formira glukoza 1, 6-difosfat;

transformacija u fruktozu 1, 6-difosfat : glukoza 1, 6-difosfat se transformira u fruktozu 1, 6-difosfat, međuprodukt sa šest ugljikovih atoma, koji se pak dijeli na dva jednostavnija spoja, od kojih svaki sadrži tri ugljikova atoma: dihidroksiaceton fosfat i gliceraldehid 3-fosfat. Dihidroksiaceton fosfat se pretvara u drugu molekulu gliceraldehid 3-fosfata;

stvaranje piruvične kiseline : oba spoja s tri ugljikova atoma su transformirana u 1, 3-difosfogliceratnu kiselinu; zatim u fosfogliceratu; zatim u fosfoenolpiruvatu; konačno, u dvije molekule piruvične kiseline.

Tijekom tih reakcija sintetizirane su četiri molekule ATP i 2 NADH.

Ravnoteža situacije

Glikoliza polazeći od molekule glukoze omogućuje dobivanje:

neto proizvodnja 2 ATP molekula
formiranje 2 molekule spoja, NADH (nikotinamid adenin dinukleotid), koji djeluje kao nositelj energije.

Važnost glikolize

U živim bićima, glikoliza je prva faza metaboličkih putova proizvodnje energije; omogućuje upotrebu glukoze i drugih jednostavnih šećera, kao što su fruktoza i galaktoza. Kod ljudi, neka tkiva koja normalno imaju aerobni metabolizam u određenim uvjetima nedostatka kisika imaju sposobnost dobivanja energije zahvaljujući anaerobnoj glikolizi. To se, na primjer, događa u mišićnom tkivu s nagibom koji je izložen intenzivnom i dugotrajnom fizičkom naporu. Na taj način fleksibilnost sustava proizvodnje energije, koja može pratiti različite kemijske putove, omogućuje tijelu da zadovolji svoje potrebe. Međutim, nisu sve tkanine sposobne izdržati odsutnost kisika; na primjer, srčani mišić ima manju sposobnost obavljanja glikolize, stoga je teže podnijeti anaerobne uvjete.

više o glikolizi »

Anaerobna glikoliza

U anaerobnim uvjetima (nedostatak kisika) piruvat se pretvara u dvije molekule mliječne kiseline s oslobađanjem energije u obliku ATP-a.

Ovaj proces, koji proizvodi 2 molekule ATP-a, ne može trajati duže od 1 ili 2 minute jer nakupljanje mliječne kiseline proizvodi osjećaj umora i ometa kontrakciju mišića.

U prisutnosti kisika nastala mliječna kiselina pretvara se u piruvičnu kiselinu koja će se zatim metabolizirati zahvaljujući Krebsovom ciklusu.

Krebsov ciklus

Skupina kemijskih reakcija koje se odvijaju unutar stanice tijekom procesa staničnog disanja. Te su reakcije odgovorne za pretvaranje molekula iz glikolize u ugljični dioksid, vodu i energiju. Ovaj proces, kojeg preferira sedam enzima, naziva se i ciklusom trikarboksilnih kiselina ili limunske kiseline. Krebsov ciklus je aktivan kod svih životinja, u višim biljkama iu većini bakterija. U eukariotskim stanicama ciklus se odvija u staničnom organizmu zvanom mitohondrija. Otkriće ovog ciklusa pripisano je britanskom biokemičaru Hansu Adolfu Krebsu, koji je 1937. opisao glavne korake.

GLAVNE REAKCIJE

Na kraju glikolize nastaju dvije molekule piruvata, koje ulaze u mitohondrije i pretvaraju se u acetilne skupine. Svaka acetilna skupina, koja sadrži dva atoma ugljika, veže se na koenzim, tvoreći spoj zvan acetilkoenzim A.

To se, s druge strane, kombinira s molekulom s četiri ugljikova atoma, oksalacetatom, da se dobije spoj sa šest ugljikovih atoma, limunskom kiselinom. U sljedećim koracima ciklusa, molekula limunske kiseline se postupno prerađuje, čime se gubi dva ugljikova atoma koji se eliminiraju u obliku ugljičnog dioksida. Osim toga, u tim prolazima oslobađaju se četiri elektrona koji će se koristiti za posljednji korak staničnog disanja, oksidativne fosforilacije.

dubinsko proučavanje Krebsovog ciklusa »

Oksidativna fosforilacija

Treća faza staničnog disanja naziva se oksidacijska fosforilacija i javlja se na razini mitohondrijskih vrhova (preklapanje unutarnje membrane mitohondrija). Sastoji se od prijenosa NADH vodikovih elektrona u transportni lanac (nazvan respiratorni lanac), formiran od citokroma, sve do kisika, koji predstavlja konačni akceptor elektrona. Prolaz elektrona uključuje oslobađanje energije koja je pohranjena u vezama 36 molekula adenozin difosfata (ADP) preko vezanja fosfatnih skupina i što dovodi do sinteze 36 molekula ATP. Od redukcije kisika i iona H + koji nastaju nakon prijenosa elektrona iz NADH i FADH, nastaju molekule vode koje se dodaju onima proizvedenim s Krebsovim ciklusom.

Mehanizmi sinteze ATP

Protoni prolaze kroz unutarnju mitohondrijsku membranu u olakšanom difuzijskom procesu. Enzim ATP sintetaza tako dobiva dovoljnu energiju za proizvodnju ATP molekula, prebacujući fosfatnu skupinu u ADP.

Prijenos elektrona kroz respiratorni lanac zahtijeva intervenciju enzima zvanih dehidrogenaza, koji imaju funkciju "kidanja" vodika iz molekula donora (FADH i NADH), tako da se H + ioni i elektroni proizvode za dišni lanac ; štoviše, ovaj proces zahtijeva prisutnost nekih vitamina (posebno vitamina C, E, K i vitamina B2 ili riboflavina).

Situacijska točka: