Skip to main content
Global

7.6: גליקוליזה - השלבים המשחררים אנרגיה של הגליקוליזה

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    210665

    • 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 המשחררים אנרגיה של הגליקוליזה

    המחצית השנייה של הגליקוליזה (שלבים לשחרור אנרגיה)

    עד כה, הגליקוליזה עלתה לתא שתי מולקולות ATP ויצרה שתי מולקולות סוכר קטנות, שלוש פחמן. שתי המולקולות הללו ימשיכו במחצית השנייה של המסלול שבו תופק מספיק אנרגיה כדי להחזיר את שתי מולקולות ה-ATP המשמשות כהשקעה ראשונית תוך הפקת רווח לתא של שתי מולקולות ATP נוספות ושתי מולקולות NADH בעלות אנרגיה גבוהה אף יותר.

    דמות
    איור\(\PageIndex{1}\): המחצית השנייה של הגליקוליזה: החזר השקעה: המחצית השנייה של הגליקוליזה כוללת זרחון ללא השקעת ATP (שלב 6) ומייצרת שתי מולקולות NADH וארבע ATP לגלוקוז.

    שלב 6. השלב השישי בגליקוליזה מחמצן את הסוכר (גליצראלדהיד-3-פוספט), ומוציא אלקטרונים בעלי אנרגיה גבוהה, הנאספים על ידי נושא האלקטרונים NAD +, ומייצרים NADH. לאחר מכן מזרחנים את הסוכר על ידי הוספת קבוצת פוספט שנייה, המייצרת 1,3-ביספוספוגליצרט. שימו לב שקבוצת הפוספט השנייה אינה דורשת מולקולת ATP נוספת.

    כאן, שוב, יש גורם מגביל פוטנציאלי למסלול זה. המשך התגובה תלוי בזמינות הצורה המחומצנת של נושא האלקטרונים NAD +. לפיכך, יש לחמצן את NADH ברציפות בחזרה ל- NAD + על מנת להמשיך בצעד זה. אם NAD + אינו זמין, המחצית השנייה של הגליקוליזה מאטה או נעצרת. אם חמצן זמין במערכת, ה-NADH יתחמצן בקלות, אם כי בעקיפין, והאלקטרונים בעלי האנרגיה הגבוהה מהמימן המשתחרר בתהליך זה ישמשו לייצור ATP. בסביבה ללא חמצן, מסלול חלופי (תסיסה) יכול לספק חמצון של NADH ל- NAD +.

    שלב 7. בשלב השביעי, המזרז על ידי פוספוגליצרט קינאז (אנזים על שם התגובה ההפוכה), 1,3-ביספוספוגליצרט תורם פוספט עתיר אנרגיה ל- ADP, ויוצר מולקולה אחת של ATP. (זוהי דוגמה לזרחון ברמת המצע) קבוצת קרבוניל על 1,3-ביספוספוגליצרט מתחמצנת לקבוצת קרבוקסיל, ונוצרת 3-פוספוגליצרט.

    שלב 8. בשלב השמיני, קבוצת הפוספט הנותרת ב-3-פוספוגליצרט עוברת מהפחמן השלישי לפחמן השני, ומייצרת 2-פוספוגליצרט (איזומר של 3-פוספוגליצרט). האנזים המזרז שלב זה הוא מוטאז (איזומראז).

    שלב 9. אנולאז מזרז את השלב התשיעי. אנזים זה גורם ל- 2-פוספוגליצרט לאבד מים מהמבנה שלו; זוהי תגובת התייבשות, וכתוצאה מכך נוצר קשר כפול המגדיל את האנרגיה הפוטנציאלית בקשר הפוספט שנותר ומייצר פוספואנולפירובט (PEP).

    שלב 10. השלב האחרון בגליקוליזה מזורז על ידי האנזים פירובאט קינאז (האנזים במקרה זה נקרא על שם התגובה ההפוכה של המרת פירובט ל- PEP) ומביא לייצור מולקולת ATP שנייה על ידי זרחון ברמת המצע והתרכובת חומצה פירובית (או צורת המלח שלה, פירובט). אנזימים רבים במסלולים אנזימטיים נקראים על שם התגובות ההפוכות מכיוון שהאנזים יכול לזרז תגובות קדימה ואחורה (ייתכן שאלו תוארו בתחילה על ידי התגובה ההפוכה המתרחשת בַּמַבחֵנָה, בתנאים לא פיזיולוגיים).

    נקודות מפתח

    • שחרור האנרגיה נטו בגליקוליזה הוא תוצאה של שתי מולקולות של גליצראלדהיד-3-פוספט שנכנסות למחצית השנייה של הגליקוליזה שם הן מומרות לחומצה פירובית.
    • זרחון ברמת המצע, שבו מצע של גליקוליזה תורם פוספט ל-ADP, מתרחש בשני שלבים של המחצית השנייה של הגליקוליזה לייצור ATP.
    • הזמינות של NAD+ היא גורם מגביל לשלבי הגליקוליזה; כאשר הוא אינו זמין, המחצית השנייה של הגליקוליזה מאטה או נכבית.

    מונחי מפתח

    • NADH: ניקוטינאמיד אדנין דינוקלאוטיד (NAD) הנושא שני אלקטרונים ומחובר ליון מימן (H); הצורה המופחתת של NAD