Glykolyse

Wir erklären, was Glykolyse ist, ihre Phasen, Funktionen und Bedeutung für den Stoffwechsel. Darüber hinaus ist was Glukoneogenese.

1. Was ist Glykolyse?

Glykolyse oder Glykolyse ist ein Stoffwechselweg, der als erster Schritt für den Kohlenhydratabbau bei Lebewesen dient. Es besteht im Wesentlichen aus dem Abbau von Glucosemolekülen durch Oxidation des Glucosemoleküls, wodurch eine Menge an chemischer Energie erhalten wird, die von den Zellen verwendet werden kann.

Die Glykolyse ist kein einfacher Prozess, sondern besteht aus einer Reihe von zehn aufeinanderfolgenden enzymatischen chemischen Reaktionen, bei denen ein Glucosemolekül (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) in zwei umgewandelt wird Pyruvat (C ₃ H ₄ O ₃ ), nützlich für andere Stoffwechselprozesse, die den Körper weiterhin mit Energie versorgen.

Diese Reihe von Prozessen kann in Gegenwart oder Abwesenheit von Sauerstoff auftreten und tritt im Zytosol der Zellen als ein anfänglicher Teil der Zellatmung auf. Bei Pflanzen ist es Teil des Calvin-Zyklus.

Die Reaktionsgeschwindigkeit der Glykolyse ist so hoch, dass es immer schwierig war, sie zu untersuchen. Es wurde 1940 von Otto Meyerhoff und zwei Jahre später von Luis Leloir formell entdeckt, obwohl dies alles dank früherer Arbeiten aus dem späten neunzehnten Jahrhundert möglich war.

Normalerweise wird dieser Stoffwechselweg nach den Nachnamen derjenigen benannt, die am meisten zu seiner Entdeckung beigetragen haben: Embden-Meyerhoff-Parnas. Andererseits kommt das Wort "Glykolyse" von den griechischen Glykolen " Azcar" und " Lyse", "Ruptura".

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1. Phasen der Glykolyse

Die Glykolyse wird in zwei Phasen untersucht:

Erste Phase: Energieverbrauch

In dieser ersten Stufe wird das Glucosemolekül in Glycerinaldehyd umgewandelt, ein Molekül mit niedriger Energieeffizienz. Dazu werden zwei Einheiten biochemischer Energie verbraucht (ATP, Adenosdenntriphosphat). In der nächsten Phase wird sich die gewonnene Energie durch diese Erstinvestition jedoch verdoppeln.

So werden aus dem ATP Phosphorsäuren gewonnen, die zu den Phosphatgruppen Glucose beitragen und einen neuen und instabilen Zucker bilden. Dieser Zucker teilt sich bald und führt zu zwei ähnlichen Molekülen, phosphatiert und mit drei Kohlenstoffen .

Trotz der gleichen Struktur ist eine von ihnen unterschiedlich, so dass sie zusätzlich mit Enzymen behandelt wird, um sie mit der anderen identisch zu machen, wodurch zwei identische Verbindungen erhalten werden. All dies geschieht in einer Kette von Fünf-Stufen-Reaktionen.

Zweite Phase: Energie gewinnen

Der Glycerinaldehyd der ersten Phase wird der zweite in einer Verbindung mit hoher biochemischer Energie . Dazu wird es nach dem Verlust von zwei Protonen und Elektronen mit neuen Phosphatgruppen gekoppelt.

Daher werden diese Zwischenzucker einem Veränderungsprozess unterworfen, bei dem ihre Phosphate allmählich freigesetzt werden, um vier ATP-Moleküle (doppelt so viel wie im vorherigen Schritt investiert) und zwei Pyruvatmoleküle zu erhalten, die ihren Zyklus fortsetzen auf eigene Faust ist die Glykolyse vorbei. Diese zweite Reaktionsphase besteht aus fünf weiteren Schritten.

1. Glykolyse-Funktionen

Die Hauptfunktionen der Glykolyse sind einfach: Sie erhalten die notwendige biochemische Energie für die verschiedenen zellulären Prozesse . Dank des aus dem Abbau von Glukose gewonnenen ATP erhalten zahlreiche Lebensformen die Energie, um viel komplexere chemische Prozesse zu überleben oder auszulösen.

Daher wirkt die Glykolyse normalerweise als Auslöser oder biochemischer Zünder für andere wichtige Mechanismen wie den Calvin-Zyklus oder den Krebs-Zyklus. Sowohl Eukaryoten als auch Prokaryoten sind Glykolysepraktiker.

1. Bedeutung der Glykolyse

Die Glykolyse ist ein sehr wichtiger Prozess auf dem Gebiet der Biochemie. Einerseits hat es eine große evolutionäre Bedeutung, da es die Basisreaktion für das immer komplexer werdende Leben und für die Unterstützung des Zelllebens ist . Andererseits enthüllt seine Studie Details zu den verschiedenen vorhandenen Stoffwechselwegen und zu anderen Aspekten des Lebens unserer Zellen.

Jüngste Studien an spanischen Universitäten und am Universitätsklinikum von Salamanca haben beispielsweise Zusammenhänge zwischen dem neuronalen Überleben im Gehirn und dem Anstieg der Glykolyse, der Neuronen ausgesetzt sein können, festgestellt. Dies könnte für das Verständnis von Krankheiten wie der Parkinson-Krankheit oder der Alzheimer-Krankheit von entscheidender Bedeutung sein.

1. Glykolyse und Glukoneogenese

Wenn Glykolyse der Stoffwechselweg ist, der das Glukosemolekül für die Energie spaltet, ist die Glukoneogenese ein Stoffwechselweg, der den umgekehrten Weg einschlägt: die Konstruktion An einem Glukosemolekül aus nicht-glukidischen Vorläufern, das heißt überhaupt nicht an Zucker gebunden.

Dieser Prozess betrifft fast ausschließlich die Leber (90%) und die Nieren (10%) und verwendet Ressourcen wie Aminosäuren, Lactat, Pyruvat, Glycerin und eine beliebige Carbonsäure als Quelle Kohlenstoff In Abwesenheit von Glukose, wie z. B. Fasten, ermöglichen sie dem Körper, während einer Überwachungsperiode stabil und funktionsfähig zu bleiben, während das Glykogen in der Leber zuletzt gespeichert wird.

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