ባዮኬሚስትሪ ምን ያጠናል? ግላይኮሊሲስ ኦክሲጅን ሳይጠቀም በእንስሳት እና በሰው ሕብረ ሕዋሳት ውስጥ የሚከሰት የግሉኮስ ከባድ የኢንዛይም ሂደት ነው። በባዮኬሚስቶች የላቲክ አሲድ እና ኤቲፒ ሞለኪውሎች ለማግኘት እንደ መንገድ የሚቆጠረው እሱ ነው።
ፍቺ
ኤሮቢክ ግላይኮሊሲስ ምንድን ነው? ባዮኬሚስትሪ ይህን ሂደት ሃይል የሚያቀርቡ ህይወት ያላቸው ፍጥረታት ብቸኛው ሂደት ባህሪ አድርገው ይመለከቱታል።
በእንደዚህ አይነት ሂደት በመታገዝ ነው የእንስሳት እና የሰው አካል በቂ ኦክስጅን በማይኖርበት ጊዜ የተወሰኑ የፊዚዮሎጂ ተግባራትን ለተወሰነ ጊዜ ማከናወን የሚችለው።
የግሉኮስ መሰባበር ሂደት በኦክሲጅን ተሳትፎ የሚካሄድ ከሆነ ኤሮቢክ ግላይኮሊሲስ ይከሰታል።
ባዮኬሚስትሪው ምንድን ነው? ግላይኮሊሲስ ግሉኮስን ወደ ውሃ እና ካርቦን ዳይኦክሳይድ በማጣራት ሂደት ውስጥ የመጀመሪያው እርምጃ ተደርጎ ይወሰዳል።
የታሪክ ገፆች
“ግሊኮላይዝስ” የሚለው ቃል በ19ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ ከደም ዝውውር ስርአቱ የወጣውን የደም ግሉኮስን ለመቀነስ ሂደት በሌፒን ጥቅም ላይ ውሏል። አንዳንድ ረቂቅ ተሕዋስያን ከ glycolysis ጋር ተመሳሳይነት ያላቸው የመፍላት ሂደቶች አሏቸው። ለእንደዚህ አይነትትራንስፎርሜሽን አስራ አንድ ኢንዛይሞችን ይጠቀማል ፣ አብዛኛዎቹ በተመጣጣኝ ፣ በጣም የተጣራ ወይም ክሪስታል ቅርፅ ያላቸው ፣ ባህሪያቶቻቸው በደንብ የተጠኑ ናቸው። ይህ ሂደት የሚከናወነው በሴል ሃይሎፕላዝም ውስጥ ነው።
የሂደት ዝርዝሮች
Glycolysis እንዴት ይቀጥላል? ባዮኬሚስትሪ ይህ ሂደት እንደ ባለ ብዙ ደረጃ ምላሽ የሚቆጠርበት ሳይንስ ነው።
የመጀመሪያው የ glycolysis ኢንዛይም ምላሽ ፎስፈረስላይዜሽን ኦርቶፎስፌት ወደ ግሉኮስ በኤቲፒ ሞለኪውሎች ከማስተላለፍ ጋር የተያያዘ ነው። ሄክሶኪናሴ ኢንዛይም በዚህ ሂደት ውስጥ እንደ ማበረታቻ ሆኖ ያገለግላል።
በዚህ ሂደት ውስጥ የግሉኮስ-6-ፎስፌት ምርት የሚገለፀው ከፍተኛ መጠን ያለው የስርአቱ ሃይል በመለቀቁ ነው ይህም የማይቀለበስ ኬሚካላዊ ሂደት ነው።
እንደ ሄክሶኪናሴ ያለ ኢንዛይም የዲ ግሉኮስን ሂደት ብቻ ሳይሆን ዲ-ማንኖዝ፣ ዲ-ፍሩክቶስንም እንዲሁ ያደርጋል። ከሄክሶኪናዝ በተጨማሪ በጉበት ውስጥ ሌላ ኢንዛይም አለ - ግሉኮኪናሴ ፣ እሱም የአንድ ዲ-ግሉኮስ ፎስፈረስ ሂደትን ያነቃቃል።
ሁለተኛ ደረጃ
ዘመናዊ ባዮኬሚስትሪ የዚህን ሂደት ሁለተኛ ደረጃ እንዴት ያብራራል? በዚህ ደረጃ ላይ ያለው ግላይኮሊሲስ የግሉኮስ-6-ፎስፌት ሽግግር በሄክሶስ ፎስፌት ኢሶሜሬሴ ተጽእኖ ወደ አዲስ ንጥረ ነገር - fructose-6-phosphate.
ሂደቱ በሁለት ተቃራኒ አቅጣጫዎች ይከናወናል፣ተባባሪዎችን አይፈልግም።
ሦስተኛ ደረጃ
በ ATP ሞለኪውሎች በመታገዝ ከተፈጠረው fructose-6-ፎስፌት ፎስፈረስ ጋር የተያያዘ ነው። የዚህ ሂደት አፋጣኝ ኢንዛይም phosphofructokinase ነው. ምላሽየማይቀለበስ ነው ተብሎ ይታሰባል, ማግኒዥየም cations በሚኖርበት ጊዜ ይከሰታል, የዚህ መስተጋብር ቀስ በቀስ የሂደት ደረጃ እንደሆነ ይቆጠራል. የ glycolysis መጠንን ለመወሰን መሰረት የሆነው እሷ ነች።
Phosphofructokinase ከአሎስቴሪክ ኢንዛይሞች ተወካዮች አንዱ ነው። በ ATP ሞለኪውሎች ታግዷል, በ AMP እና ADP ተበረታቷል. በስኳር በሽታ, በጾም ወቅት, እንዲሁም በሌሎች በርካታ ሁኔታዎች ውስጥ ቅባት በብዛት ጥቅም ላይ ይውላል, በቲሹ ሕዋሳት ውስጥ ያለው የሲትሬት ይዘት ብዙ ጊዜ ይጨምራል. በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታዎች ውስጥ የፎስፎፍሩክቶኪናሴን በሲትሬት ሙሉ እንቅስቃሴን በከፍተኛ ሁኔታ መከልከል አለ ።
የATP እና ADP ጥምርታ ጉልህ የሆኑ እሴቶች ላይ ከደረሰ፣ phosphofructokinase ታግዷል፣ ይህም ግላይኮሊሲስን ለመቀነስ ይረዳል።
እንዴት glycolysisን መጨመር ይቻላል? ባዮኬሚስትሪ ለዚህ የኃይለኛነት ሁኔታን ለመቀነስ ሐሳብ ያቀርባል. ለምሳሌ በማይሰራ ጡንቻ ውስጥ የphosphofructokinase እንቅስቃሴ ዝቅተኛ ቢሆንም የ ATP መጠን ግን ይጨምራል።
ጡንቻው በሚሰራበት ጊዜ ኤቲፒ ከፍተኛ ጥቅም ስለሚኖረው የኢንዛይም መጠን እንዲጨምር ስለሚያደርግ የጊሊኮሊሲስ ሂደት እንዲፋጠን ያደርጋል።
አራተኛው ደረጃ
ኢንዛይም አልዶላሴ ለዚህ የ glycolysis ክፍል አበረታች ነው። ለእሱ ምስጋና ይግባው, የንጥረ ነገሩን ወደ ሁለት ፎስፎትሪዮስስ መቀልበስ ይከሰታል. በሙቀት እሴቱ ላይ በመመስረት፣ ሚዛናዊነት በተለያዩ ደረጃዎች ይመሰረታል።
ባዮኬሚስትሪ እየሆነ ያለውን ነገር እንዴት ያብራራል? የሙቀት መጨመር ጋር ግላይኮሊሲስ ወደ ቀጥተኛ ምላሽ አቅጣጫ ይሄዳልእሱም glyceraldehyde-3-phosphate እና dihydroxyacetone ፎስፌት።
ሌሎች ደረጃዎች
አምስተኛው ደረጃ የሶስትዮሽ ፎስፌትስ ኢሶሜሬሽን ሂደት ነው። የሂደቱ አበረታች ኢንዛይም triose phosphate isomerase ነው።
ስድስተኛው ምላሽ በማጠቃለያ መልኩ 1,3-ዲፎስፎርግሊሰሪክ አሲድ በ NAD ፎስፌት ውስጥ እንደ ሃይድሮጂን ተቀባይ መመረቱን ይገልጻል። ሃይድሮጅንን ከ glyceraldehyde የሚያወጣው ይህ ኢንኦርጋኒክ ወኪል ነው. የተገኘው ትስስር ደካማ ነው, ነገር ግን በሃይል የበለፀገ ነው, እና ሲሰነጠቅ, 1, 3-ዲፎስፎግሊሰሪክ አሲድ ይገኛል.
ሰባተኛው እርምጃ፣በፎስፎግሊሰሬት ኪናሴ የሚታተሙ፣ከፎስፌት ቅሪት ወደ ኤዲፒ 3-ፎስፎግሊሰሪክ አሲድ እና ኤቲፒ እንዲፈጠሩ ያደርጋል።
በስምንተኛው ምላሽ የፎስፌት ቡድን ውስጠ-ሞለኪውላዊ ሽግግር ሲከሰት 3-ፎስፎግሊሰሪክ አሲድ ወደ 2-phosphoglycerate ሲቀየር ይታያል። ሂደቱ ሊቀለበስ የሚችል ነው፣ ስለዚህ ማግኒዚየም cations ለተግባራዊነቱ ጥቅም ላይ ይውላል።
2,3-ዲፎስፎግሊሰሪክ አሲድ ለኢንዛይም እንደ አስተባባሪ ሆኖ በዚህ ደረጃ ይሠራል።
ዘጠነኛው ምላሽ 2-phosphoglyceric acid ወደ phosphoenolpyruvate ሽግግርን ያካትታል። በማግኒዚየም cations የሚንቀሳቀሰው የኢንዛይም ኢንዛይም የዚን ሂደት አፋጣኝ ሆኖ የሚያገለግል ሲሆን በዚህ ጉዳይ ላይ ፍሎራይድ እንደ መከላከያ ሆኖ ያገለግላል።
አሥረኛው ምላሽ የሚካሄደው ግንኙነቱን በማፍረስ እና የፎስፌት ቅሪቱን ሃይል ወደ ኤዲፒ ከፎስፎኖልፒሩቪክ አሲድ በማስተላለፍ ነው።
11ኛው ደረጃ ከፒሩቪክ አሲድ ቅነሳ፣ላቲክ አሲድ ከማግኘት ጋር የተያያዘ ነው።ይህ ልወጣ የኢንዛይም ላክቶት dehydrogenase ተሳትፎ ያስፈልገዋል።
Glycolysis በአጠቃላይ እንዴት መፃፍ ይቻላል? ምላሾች፣ ከላይ የተብራራው ባዮኬሚስትሪ ወደ glycolytic oxidoreduction፣ ከኤቲፒ ሞለኪውሎች መፈጠር ጋር ተያይዞ።
የሂደት ዋጋ
ባዮኬሚስትሪ ግላይኮሊሲስን (ምላሾችን) እንዴት እንደሚገልጽ ተመልክተናል። የዚህ ሂደት ባዮሎጂያዊ ጠቀሜታ ትልቅ የኃይል ማጠራቀሚያ ያለው ፎስፌት ውህዶችን ማግኘት ነው. በመጀመሪያ ደረጃ ላይ ሁለት የ ATP ሞለኪውሎች ከጠፉ፣ ደረጃው ከዚህ ውህድ አራት ሞለኪውሎች መፈጠር ጋር የተያያዘ ነው።
ባዮኬሚስትሪው ምንድን ነው? ግላይኮሊሲስ እና ግሉኮኔጄኔሲስ ኃይል ቆጣቢ ናቸው፡ 2 ATP ሞለኪውሎች 1 የግሉኮስ ሞለኪውል ይይዛሉ። ከግሉኮስ ውስጥ ሁለት የአሲድ ሞለኪውሎች በሚፈጠሩበት ጊዜ የኃይል ለውጥ 210 ኪ.ግ / ሞል ነው. 126 ኪ.ጁ ቅጠሎች በሙቀት መልክ, 84 ኪ.ግ በ ATP ፎስፌት ቦንዶች ውስጥ ይከማቻሉ. የተርሚናል ቦንድ 42 ኪጄ/ሞል የኢነርጂ ዋጋ አለው። ባዮኬሚስትሪ ተመሳሳይ ስሌቶችን ይመለከታል። ኤሮቢክ እና አናይሮቢክ ግላይኮሊሲስ ውጤታማነት 0.4 ነው።
አስደሳች እውነታዎች
በርካታ ሙከራዎች ምክንያት፣ ያልተበላሹ የሰው ልጅ ኤሪትሮክሳይቶች ውስጥ የሚከሰተውን የእያንዳንዱ ግላይኮላይሲስ ምላሽ ትክክለኛ እሴቶችን ማረጋገጥ ተችሏል። የ glycolysis ስምንት ምላሾች ወደ ቴርሞዳይናሚክስ ሚዛን ቅርብ ናቸው ፣ ሶስት ሂደቶች በከፍተኛ የነፃ የኃይል መጠን መቀነስ ጋር የተቆራኙ ናቸው እና የማይመለሱ ተደርገው ይወሰዳሉ።
ግሉኮኔጀንስ ምንድን ነው? የሂደቱ ባዮኬሚስትሪ በ ውስጥ የሚከናወነውን የካርቦሃይድሬትስ መበላሸትን ያካትታልበርካታ ደረጃዎች. እያንዳንዱ እርምጃ በ ኢንዛይሞች ቁጥጥር ስር ነው. ለምሳሌ, በአይሮቢክ ሜታቦሊዝም (የልብ ቲሹዎች, ኩላሊት) ተለይተው በሚታወቁ ቲሹዎች ውስጥ, በ isoenzymes LDH1 እና LDH2 ይቆጣጠራል. በትንሽ መጠን በፒሩቫት የተከለከሉ ናቸው, በዚህ ምክንያት የላቲክ አሲድ ውህደት አይፈቀድም, እና በ tricarboxylic acid ዑደት ውስጥ የአሲቲል-ኮአ ሙሉ ኦክሳይድ ተገኝቷል.
የአናይሮቢክ ግላይኮላይሲስስ ሌላ ምን ይታወቃል? ባዮኬሚስትሪ ለምሳሌ በሂደቱ ውስጥ ሌሎች ካርቦሃይድሬትስ ማካተትን ያካትታል።
በላብራቶሪ ጥናት ምክንያት ወደ ሰው አካል ከምግብ ጋር ከሚገባው ፍሩክቶስ ውስጥ 80% የሚሆነው በጉበት ውስጥ ሜታቦሊዝድ እንደሆነ ተረጋግጧል። እዚህ የፎስፈረስየላሽን ወደ ፍሩክቶስ-6-ፎስፌት ያለው ሂደት ይከናወናል፣ሄክሶኪናሴ የተባለው ኢንዛይም ለዚህ ሂደት እንደ ማበረታቻ ሆኖ ያገለግላል።
ይህ ሂደት በግሉኮስ የተከለከለ ነው። የተገኘው ውህድ ወደ ግሉኮስ በበርካታ ደረጃዎች ይለወጣል, ከፎስፈሪክ አሲድ መወገድ ጋር አብሮ ይመጣል. በተጨማሪም፣ የእሱ ተከታይ ወደ ሌላ ፎስፈረስ-የያዙ ኦርጋኒክ ውህዶች መለወጥ ይቻላል።
በኤቲፒ እና phosphofructokinase ተጽእኖ ስር fructose-6-phosphate ወደ fructose-1,6-diphosphate ይቀየራል።
ከዚያም ይህ ንጥረ ነገር በ glycolysis ባህሪያት ደረጃዎች አማካኝነት ይለዋወጣል. ጡንቻዎች እና ጉበት ketohexokinase አላቸው, ይህም በውስጡ ፎስፈረስ-የያዘ ውህድ ወደ fructose phosphorylation ሂደት ማፋጠን ይችላሉ. ሂደቱ በግሉኮስ አልተዘጋም, እና የተገኘው fructose-1-ፎስፌት በ ketose-1-phosphate aldolase ተጽእኖ ወደ ግሊሴራልዲኢይድ እና ዳይሮክሳይሴቶን ፎስፌት ይበላሻል. D-glyceraldehyde ስርበ triozokinase ተጽእኖ ወደ ፎስፈረስላይዜሽን ውስጥ ይገባል, በመጨረሻም ኤቲፒ ሞለኪውሎች ይለቀቃሉ እና ዳይሃይድሮክሳይሴቶን ፎስፌት ይገኛሉ.
የተወለዱ ያልተለመዱ ችግሮች
የባዮኬሚስት ባለሙያዎች ከ fructose ተፈጭቶ ጋር ተያይዘው የሚመጡ አንዳንድ ያልተለመዱ ነገሮችን ለይተው ማወቅ ችለዋል። ይህ ክስተት (አስፈላጊ fructosuria) አካል ውስጥ ኢንዛይም ketohexokinase ይዘት ውስጥ ባዮሎጂያዊ ጉድለት ጋር የተያያዘ ነው, ስለዚህ, ይህ ካርቦሃይድሬት ያለውን መፈራረስ ሂደቶች ሁሉ ግሉኮስ ታግዷል. የዚህ ጥሰት መዘዝ በደም ውስጥ የ fructose ማከማቸት ነው. ለ fructose፣ የኩላሊት መግቢያው ዝቅተኛ ነው፣ ስለዚህ fructosuria በደም ካርቦሃይድሬት መጠን 0.73 mmol/L አካባቢ ሊታወቅ ይችላል።
የጋላክቶስ ባዮሲንተሲስ ውስጥ ተሳትፎ
ጋላክቶስ በምግብ ወደ ሰውነታችን ይገባል ይህም በምግብ መፍጫ ሥርዓት ውስጥ ወደ ግሉኮስ እና ጋላክቶስ ተከፋፍሏል። በመጀመሪያ, ይህ ካርቦሃይድሬት ወደ ጋላክቶስ-1-ፎስፌትነት ይለወጣል, ሂደቱ በጋላክቶኪናዝ ይገለጣል. በመቀጠል ፎስፎረስ የያዘው ውህድ ወደ ግሉኮስ-1-ፎስፌት ይለወጣል. በዚህ ደረጃ, ዩሪዲን ዲፎስፎጋላክቶስ እና ዩዲፒ-ግሉኮስ እንዲሁ ይፈጠራሉ. የሚቀጥሉት የሂደቱ ደረጃዎች የሚቀጥሉት ከግሉኮስ መበላሸት ጋር በሚመሳሰል እቅድ መሰረት ነው።
ከዚህ የጋላክቶስ ሜታቦሊዝም መንገድ በተጨማሪ ሁለተኛ እቅድም ይቻላል። በመጀመሪያ ጋላክቶስ-1-ፎስፌት እንዲሁ ይመሰረታል፣ ነገር ግን ተከታይ እርምጃዎች ከዩቲፒ ሞለኪውሎች እና ግሉኮስ-1-ፎስፌት መፈጠር ጋር የተያያዙ ናቸው።
ከካርቦሃይድሬት ሜታቦሊዝም ጋር ከተያያዙት በርካታ የስነ-ህመም ሁኔታዎች መካከል ጋላክቶሴሚያ ልዩ ቦታን ይይዛል። ይህ ክስተት ሪሴሲቭ በዘር የሚተላለፍ በሽታ ጋር የተያያዘ ነው, ጋርበደም ውስጥ ያለው የስኳር መጠን በጋላክቶስ ምክንያት የሚጨምር እና 16.6 mmol / l ይደርሳል. በተመሳሳይ ጊዜ በደም ውስጥ ባለው የግሉኮስ ይዘት ላይ ምንም ለውጥ የለም. ከጋላክቶስ በተጨማሪ, እንደዚህ ባሉ ሁኔታዎች, ጋላክቶስ-1-ፎስፌት በደም ውስጥ ይከማቻል. በጋላክቶሴሚያ የተመረመሩ ልጆች የአእምሮ ዝግመት ችግር አለባቸው እና እንዲሁም የዓይን ሞራ ግርዶሽ አለባቸው።
የካርቦሃይድሬት ሜታቦሊዝም እድገቶች እየቀነሱ ሲሄዱ ምክንያቱ ደግሞ በሁለተኛው መንገድ የጋላክቶስ መበላሸት ነው። ባዮኬሚስቶች የሂደቱን ሂደት ምንነት ለማወቅ በመቻላቸው ምስጋና ይግባውና በሰውነት ውስጥ ካለው የግሉኮስ መጠን ያልተሟላ ብልሽት ጋር የተያያዙ ችግሮችን መፍታት ተችሏል።
