Pilnas oksidacija gliukozės. gliukozės oksidacijos reakcija,

Šis straipsnis bus pažvelgti, kaip gliukozės oksidacijos. Angliavandeniai yra poligidroksikarbonilnogo tipo junginiai, ir jų dariniai. Charakteringos savybės - aldehido arba ketonų grupių ir ne mažiau kaip dviem hidroksilo grupėmis buvimas.

Savo struktūra, angliavandeniai yra skirstomi į monosacharidų, polisacharidų, oligosacharidų.

monosacharidai

Monosacharidai yra paprasčiausi angliavandenių, kurie negali būti nukreipiamas hidrolizei. Priklausomai nuo to, grupė yra, esančios kompozicijoje, - aldehido arba ketono yra izoliuotas aldozės (jie apima galaktozė, gliukozės, ribozės) ir ketoses (ribuliozės, fruktozės).

oligosacharidai

Oligosacharidai yra angliavandenių, kurie yra sudaryti iš 2-10 monosacharido liekanos kilmė, prijungtą per glikozidinių obligacijas. Priklausomai nuo likučių monosacharidų skaičius atskirti monosacharidų, disacharidų, trisacharidų, ir taip toliau. Kad per gliukozės oksidacijos gaminamas? Tai bus aptarta vėliau.

polisacharidų

Polisacharidų yra angliavandenių, kurių sudėtyje yra daugiau nei dešimt monosacharidų, sujungtų glikozido obligacijas. Jei polisacharido kompozicija, turinti tas pačias monosacharidų likučių, tai vadinama gomopolisaharidom (pvz, krakmolo). Jei šie likučiai yra kitokia - heteropolysaccharide (pavyzdžiui, heparino).

Kaip svarbu yra gliukozės oksidacijos?

Angliavandenių funkcijos žmogaus organizme

Angliavandeniai turi šias pagrindines funkcijas:

1. Energija. Pagrindinė funkcija angliavandenių, nes jie yra pagrindinis energijos šaltinis organizmui. Kaip oksidacijos rezultatas tenkino daugiau nei pusę energijos poreikių asmeniui. Vieno gramo angliavandenių oksidacija išleistas 16,9 kJ.
2. Draustinis. Glikogenas ir krakmolo yra kaupimosi maistinių medžiagų forma.
3. Struktūra. Celiuliozė ir kai kurių kitų polisacharido junginiai sudaro patvarus skeletas augaluose. Jie taip pat, komplekse su lipidų ir baltymų, kurie yra dalis ląstelių biomembranes.
4. Apsauginis. Dėl rūgštinės heteropolysaccharides biologinės tepalo vaidmenį. Jie linija sąnarių, kurie liečiasi ir patrinti vienas prieš kitą, nosies gleivinėje, virškinimo trakto paviršiaus.
5. Antigoagulyantnaya. Tai angliavandenių yra heparino, turi svarbių biologinių ypatybių - ty, užkerta kelią kraujo krešėjimą.
6. Angliavandenių sudaro anglies šaltinį baltymų, lipidų ir nukleino rūgščių sintezei.

Organizmui yra pagrindinis šaltinis angliavandenių, mitybos angliavandenių - cukraus, krakmolo, gliukozės, laktozės). Gliukozės gali būti susintetinti organizme iš amino rūgščių, glicerolio, laktato ir piruvato (gliukoneogenezės).

glikolizės

Glikolizės reiškia vieną iš trijų galimų formų gliukozės oksidacijos proceso. Šio proceso energijos paskirstymo saugomi vėliau ATP ir NADH. Vienas iš jo molekulės skyla į dvi molekulių piruvato.

glikolizės procesas vyksta pagal įvairių fermentinių agentų, t.y. Katalizatorių biologinio pobūdžio įtakos. Svarbiausia oksidantas yra deguonis, bet tai verta paminėti, kad glikolizės procesas gali būti atliekamas nesant deguonies. Tai anaerobinio glikolizės tipas vadinamas.

Glikolizės yra anaerobinis procesas palaipsnį oksidacijos gliukozės kiekį. Su šiuo glikolizės gliukozės oksidacija nėra baigtas. Taigi, gliukozės oksidacijos gaminamas tik vieną molekulę piruvato. Nuo požiūriu energijos nauda anaerobinis glikolizės yra mažiau palanki nei aerobinis. Tačiau, jei ląstelių eina deguonį, konversija gali atsirasti aerobikos anaerobinio glikolizės, kuris yra pilnas oksidacija gliukozės.

Iš glikolizės mechanizmas

Į glikolizės proceso ji skyla šešių anglies gliukozės į dvi trijų anglies molekulių piruvato. Visas procesas yra padalintas į penkias parengiamųjų etapų ir penki, kurio metu energija saugoma ATP.

Tokiu būdu, glikolizės įvyksta dviem etapais, kiekvienas iš kurių yra padalintas į penkis etapus.

Žingsnis №1 gliukozės oksidacijos

• Pirmasis etapas. Pirmos pakopos yra gliukozės fosforilinimo. Aktyvavimo sacharido fosfolirirovaniya įvyksta iki šeštos anglies atomu,.
• Antrasis etapas. A izomerizuojant gliukozės-6-fosfato procesas. Šiame etape, gliukozės yra įtraukiamas į fruktozės-6-fosfato kataliziškai veiksmų phosphoglucoisomerase.
• Trečiasis etapas. Fosforilinimas fruktozės-6-fosfato. Šiame etape, fruktozės-1,6 bisfosfato (taip pat vadinamas aldolazės) formavimo pagal iš phosphofructokinase-1 įtakos. Ji dalyvauja per Fosforilceliulioze grupės akompanimentas nuo adenozino trifosfato į fruktozės molekulės.
• Ketvirtasis etapas. Šiame etape, kad aldolazės skilimo. Kaip rezultatas du triose fosfatų molekulių, ir ypač ketose eldozy.
• Penktasis etapas. Triose fosfatas izomerizacijos. Šiame etape, siuntimo gliceraldehido-3-fosfato išskaidyti gliukozės žingsnių. Kai šis perėjimas įvyksta dihidroksiacetono fosfato į gliceraldehid-3-fosfato forma. Šis perėjimas yra pasiekiama fermentų veiksmų.
• Šeštasis etapas. Iš gliceraldehid-3-fosfato oksidacijos. Šiame etape, molekulės oksidacijos ir kad jos fosforilinimo iki 1,3-diphosphoglycerate.
• Septintasis etapas. Šis etapas yra susijęs su 1,3-diphosphoglycerate fosfato grupės pernešimą į ADP. Galutinis rezultatas šį žingsnį sudarė 3-fosfogliceratkinazės ir ATP.

№2 etapas - pilnas oksidacijos gliukozės

• Aštuntasis etapas. Šiame etape, pereinamojo 3-fosfogliceratkinazės 2-fosfogliceratkinazės. Perėjimas procesas yra atliekamas pagal fermento veiksmais, pvz fosfogliceratkinazės mutazės sukeltą. Šis chemijos gliukozės oksidacijos reakcija, vyksta su privalomo buvimo magnio (Mg).
• Devintoji pakopa. Šiame etape iš 2-fosfogliceratkinazės dehidratacija.
• Dešimtasis etapas. Dėl fosfato perdavimo, gautais iš ankstesnių etapų tekančių PEP ir ADP. Įgyvendino perkėlimo į ADF fosfoenulpirovata. Toks cheminė reakcija yra įmanoma, magnio jonų (mg) ir kalio (K) buvimą.

Aerobinėmis sąlygomis, procesas ateina į CO ₂ ir H ₂ O. gliukozės oksidacijos lygtis:

C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6SO 6D ₂ → ₂ + 6H ₂ O + 2880 kJ / mol.

Taigi, ląstelių sankaupa NADH vyksta laktato susidarymą iš gliukozės. Tai reiškia, kad toks procesas yra anaerobinis, ir ji gali atsirasti nesant deguonies. , Kad deguonies - galutinis elektronų akceptorius, kurie yra perduodami NADH į kvėpavimo grandinėje.

Jei apskaičiuojant energijos balanso glikolizinių reakcijų procese turi būti suprantama, kad kiekvienas iš antrojo žingsnio etapas kartojamas du kartus. Iš to galima daryti išvadą, kad pirmoje pakopoje du ATP molekulės išleidžiama, ir antrojo etapo srauto, 4 ATP-fosforilinimo nešantis molekulės pagal tipą metu. Tai reiškia, kad, kaip oksidacijos kiekvieno gliukozės molekulės rezultatas ląstelės kaupiasi dvi ATP molekules.

Mes išnagrinėjome gliukozės oksidaciją deguonies.

Anaerobinis kelias gliukozės oksidacijos

Aerobinis oksidacijos vadinamas oksidacijos procesas, kurio energijos atranka pradedama ir kad vyksta dalyvaujant deguoniui, išsikišusi pabaiga vandenilis akceptorių kvėpavimo grandinėje. Vandenilio donorės molekulės išlenda redukuotą formą kofermentų (FADN2, NADH, NADPH), kuris yra gautas reaguojant tarpiniam substrato oksidacijos.

Aerobinių oksidacijos gliukozės Dichotomic tipo procesas yra pagrindinis būdas gliukozės katabolizmo žmonėms. Šis glikolizės tipas gali būti atliekami visais audinių ir organų žmogaus organizmui. Šios reakcijos rezultatas yra sudaryta iš gliukozės molekulės su vandeniu, ir anglies dioksido skaldymas. Išsiskirianti energija šiuo atveju bus kaupiama ATP. Šis procesas gali būti suskirstytas į tris etapus:

1. Konvertavimo gliukozės molekulių procesas į molekulių piruvo rūgšties pora. Reakcija vyksta ląstelių citoplazmoje ir tam tikru būdu gliukozės skaidymasis.
2. Formavimosi acetil-CoA oksidacinio dekarboksiliną piruvo rūgšties procesas. Ši reakcija vyksta ląstelių mitochondrijose.
3. Acetilo-CoA oksidacijos į Krebso ciklo metu. Reakcija vyksta ląstelių mitochondrijose.

Kiekviename šio proceso etape gamina sumažintų formas kofermentų oksiduojant fermentų kompleksus kvėpavimo grandinėje. Tai gamina ATP oksiduojant gliukozę.

Švietimas kofermentų

Kofermentų, kuri yra formuojami ant antrosios ir trečiosios pakopos aerobinio glikolizės, yra oksiduotas tiesiogiai ląstelių mitochondrijų. Lygiagreti tai, NADH, kuris buvo suformuotas į ląstelės citoplazmoje per pirmojo etapo aerobinio glikolizės reakcijos, neturi savybė įsiskverbti į mitochondrijų membranos. Vandenilis yra perkeliamas iš NADH prie ląstelės citoplazmos mitochondrijų šaudykliniais ciklų. Tarp šių ciklų galite atskirti pagrindinį - Malate-aspartato.

Tada, naudojant citoplazminio NADH įvyksta atkūrimo oksalacetatas malatas, kuri savo ruožtu, patenka į ląstelių mitochondrijas ir tada oksiduoto redukuojant mitochondrijų NAD. Oksalacetatas grįžta į į aspartato forma citoplazmoje.

Mutavo formos glikolizės

Iš glikolizės pažanga toliau gali lydėti išleidimo 1,3 ir 2,3 bifosfoglitseratov. Tokiu būdu 2,3-bifosfoglitserat pagal Biologinės katalizatorius įtakos gali būti perdirbamos į glikolizės proceso, ir tada pakeisti savo formą į 3-fosfogliceratkinazės. Šie fermentai vaidina įvairius vaidmenis. Pavyzdžiui, 2,3-bifosfoglitserat yra hemoglobino, skatina deguonies į audinius perėjimą, tokiu būdu prisidedant prie sumažinimas ir disociacija deguonies afinitetu ir eritrocitų.

išvada

Daugelis bakterijų gali pakeisti glikolizės forma kursus įvairių jos etapus. Ji yra įmanoma, siekiant sumažinti bendrą sumą, arba pakeisti šių etapų iki įvairių fermentų junginių poveikio. Kai kurie iš anaerobinių bakterijų turi galimybę kitų angliavandenių skilimo būdų. Dauguma termofilus turi tik dvi iš šių glikolizės fermento, visų pirma, enolase ir piruvato kinazės.

Mes pažvelgė, kaip vyksta oksidacijos gliukozės organizme.