Skip to main content
Global

7.5: גליקוליזה - השלבים הדורשים אנרגיה של גליקוליזה

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    210621

    • Boundless
    • Boundless
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    מטרות למידה
    • תאר את השלבים הדורשים אנרגיה של גליקוליזה

    המחצית הראשונה של הגליקוליזה (שלבים הדורשים אנרגיה)

    במחצית הראשונה של הגליקוליזה, שתי מולקולות אדנוסין טריפוספט (ATP) משמשות בזרחון של גלוקוז, אשר לאחר מכן מפוצל לשתי מולקולות שלוש פחמן כמתואר בשלבים הבאים.

    דמות
    איור\(\PageIndex{1}\): המחצית הראשונה של הגליקוליזה: השקעה: המחצית הראשונה של הגליקוליזה משתמשת בשתי מולקולות ATP בזרחון הגלוקוז, אשר מפוצל לאחר מכן לשתי מולקולות של שלוש פחמן.

    שלב 1. השלב הראשון בגליקוליזה מזורז על ידי הקסוקינאז, אנזים בעל סגוליות רחבה המזרז את הזרחון של סוכרים בעלי שישה פחמנים. הקסוקינאז מזרחן גלוקוז באמצעות ATP כמקור הפוספט, ומייצר גלוקוז-6-פוספט, צורה תגובתית יותר של גלוקוז. תגובה זו מונעת ממולקולת הגלוקוז הפוספורילית להמשיך לקיים אינטראקציה עם חלבוני GLUT. הוא כבר לא יכול לעזוב את התא מכיוון שהפוספט הטעון שלילי לא יאפשר לו לחצות את הפנים ההידרופובי של קרום הפלזמה.

    שלב 2. בשלב השני של הגליקוליזה, איזומראז ממיר גלוקוז-6-פוספט לאחד האיזומרים שלו, פרוקטוז-6-פוספט. אנזים המזרז את ההמרה של מולקולה לאחד האיזומרים שלה הוא איזומרז. (שינוי זה מפוספוגלוקוז לפוספופרוקטוז מאפשר פיצול בסופו של דבר של הסוכר לשתי מולקולות של שלוש פחמן).

    שלב 3. השלב השלישי הוא זרחון של פרוקטוז-6-פוספט, המזרז על ידי האנזים פוספרוקטוקינאז. מולקולת ATP שנייה תורמת פוספט עתיר אנרגיה לפרוקטוז-6-פוספט, ומייצרת פרוקטוז-1,6-ביספוספט. במסלול זה, פוספופרוקטוקינאז הוא אנזים מגביל קצב. הוא פעיל כאשר ריכוז ה- ADP גבוה; הוא פחות פעיל כאשר רמות ADP נמוכות וריכוז ה- ATP גבוה. לפיכך, אם יש ATP "מספיק" במערכת, המסלול מאט. זהו סוג של עיכוב תוצר סופי, שכן ATP הוא התוצר הסופי של קטבוליזם של גלוקוז.

    שלב 4. הפוספטים בעלי האנרגיה הגבוהה שנוספו לאחרונה מערערים עוד יותר את היציבות של פרוקטוז-1,6-ביספוספט. השלב הרביעי בגליקוליזה משתמש באנזים, אלדולאז, כדי לבקע 1,6-ביספוספט לשני איזומרים של שלושה פחמנים: דיהידרוקסיאצטון-פוספט וגליצראלדהיד-3-פוספט.

    שלב 5. בשלב החמישי, איזומראז הופך את הדיהידרוקסיאצטון-פוספט לאיזומר שלו, גליצראלדהיד-3-פוספט. לפיכך, המסלול ימשיך עם שתי מולקולות של איזומר יחיד. בשלב זה של המסלול, יש השקעה נטו של אנרגיה משתי מולקולות ATP בפירוק מולקולת גלוקוז אחת.

    נקודות מפתח

    • מולקולות ATP תורמות קבוצות פוספט בעלות אנרגיה גבוהה במהלך שני שלבי הזרחון, שלב 1 עם הקסוקינאז ושלב 3 עם פוספרוקטוקינאז, במחצית הראשונה של הגליקוליזה.
    • בשלבים 2 ו-5, איזומראזות ממירות מולקולות לאיזומרים שלהן כדי לאפשר פיצול גלוקוז בסופו של דבר לשתי מולקולות של גליצראלדהיד-3-פוספט, הנמשכת למחצית השנייה של הגליקוליזה.
    • האנזים אלדולאז בשלב 4 של הגליקוליזה מבקע את סוכר ששת הפחמנים 1,6-ביספוספט לשני איזומרים של סוכר שלושה פחמנים, דיהידרוקסיאצטון-פוספט וגליצראלדהיד-3-פוספט.

    מונחי מפתח

    • גלוקוז: חד סוכר פשוט (סוכר) עם נוסחה מולקולרית של C6ח12O6; זהו מקור אנרגיה עיקרי למטבוליזם התאי
    • אדנוסין טריפוספט: טריפוספט נוקלאוזיד רב תכליתי המשמש בתאים כקואנזים, המכונה לעתים קרובות "היחידה המולקולרית של מטבע האנרגיה" בהעברת אנרגיה תוך תאית