Глукоза

Са хемијске тачке гледишта, глукоза је шећер са шест атома угљеника и стога спада у категорију хексозе.

Глукоза је моносахарид, који је шећер који се не може хидролизовати у једноставнији угљени хидрат.

Већина комплексних шећера присутних у исхрани су подељени и сведени на глукозу и друге једноставне угљене хидрате.

Глукоза се добија хидролизом многих угљених хидрата, укључујући сахарозу, малтозу, целулозу, скроб и гликоген.

Јетра је у стању да трансформише друге једноставне шећере, као што је фруктоза, у глукозу.

Полазећи од глукозе могуће је синтетизирати све угљикохидрате неопходне за опстанак организма.

Ниво глукозе у крви и ткивима је прецизно регулисан неким хормонима (инсулин и глукагон); вишак глукозе се складишти у неким ткивима, укључујући мишиће, у облику гликогена.

У дубини:

глукоза као храна (декстроза)
глукоза у крви (глукоза у крви)
глукоза у урину (гликозурија)
ГЛУТ транспортери глукозе
Измењена толеранција глукозе
ОГТТ Орални тест оптерећења глукозом
Циклус аланин глукозе
глукозни сируп

Гликолиза

Важан станични метаболички пут, одговоран за конверзију глукозе у једноставније молекуле и производњу енергије у облику аденозин трифосфата (АТП).

Гликолиза је хемијски процес у коме се молекул глукозе дели на два молекула пирувичне киселине; ова реакција доводи до производње енергије, ускладиштене у 2 молекула АТП.

Гликолиза има специфичност да се може одвијати иу присуству и одсуству кисеоника, чак и ако се у другом случају производи мања количина енергије

У аеробним условима, молекули пирувичне киселине могу ући у Кребсов циклус и проћи низ реакција које одређују њихову потпуну деградацију на угљен диоксид и воду
Са друге стране, у анаеробним условима, молекули пирувичне киселине се деградирају у друга органска једињења, као што је млечна киселина или сирћетна киселина, кроз процес ферментације.

Фазе гликолизе

Главни догађаји који карактеришу процес гликолизе су:

фосфорилација глукозе: две молекуле фосфата се додају молекулу глукозе, које добијају две молекуле АТП које постају АДП. Тако се формира глукоза 1, 6-дифосфат;

трансформација у фруктозу 1, 6-дифосфат : глукоза 1, 6-дифосфат се трансформише у фруктозу 1, 6-дифосфат, интермедијерно једињење са шест угљеникових атома, које се затим дели на два једноставнија једињења, од којих свака садржи три атома угљеника: дихидроксиацетон фосфат и глицералдехид 3-фосфат. Дихидроксиацетон фосфат се претвара у други молекул глицералдехид 3-фосфата;

формирање пирувичне киселине : оба једињења са три атома угљеника су трансформисана у 1, 3-дифосфоглицератну киселину; затим у фосфоглицерату; затим у фосфоенолпирувату; коначно, у два молекула пирувичне киселине.

У току ових реакција синтетишу се четири молекула АТП и 2 НАДХ.

Равнотежа ситуације

Гликолиза полазећи од молекула глукозе омогућава да се добије:

нето производња 2 молекула АТП
формирање 2 молекула једињења, НАДХ (никотинамид аденин динуклеотид), који делује као носилац енергије.

Важност гликолизе

У живим бићима, гликолиза је прва фаза метаболичких путева производње енергије; омогућава употребу глукозе и других једноставних шећера, као што су фруктоза и галактоза. Код људи, нека ткива која нормално имају аеробни метаболизам у одређеним условима недостатка кисеоника имају способност да извлаче енергију захваљујући анаеробној гликолизи. Ово се дешава, на пример, у мишићном ткиву са траговима подложним интензивном и дуготрајном физичком напору. На тај начин флексибилност система производње енергије, која може да прати различите хемијске путеве, омогућава телу да задовољи своје потребе. Међутим, нису све тканине у стању да издрже одсуство кисеоника; срчани мишић, на пример, има мању способност за обављање гликолизе, стога је теже издржати анаеробне услове.

више о гликолизи »

Анаеробна гликолиза

У анаеробним условима (недостатак кисеоника) пируват се трансформише у два молекула млечне киселине са ослобађањем енергије у облику АТП.

Овај процес, који производи 2 молекула АТП, не може да траје дуже од 1 или 2 минута, јер накупљање млечне киселине производи осећај умора и спречава контракцију мишића.

У присуству кисеоника формирана млечна киселина се трансформише у пирувичну киселину која ће се затим метаболисати захваљујући Кребсовом циклусу.

Кребс цицле

Група хемијских реакција које се одвијају унутар ћелије током процеса станичне респирације. Ове реакције су одговорне за трансформацију молекула из гликолизе у угљен диоксид, воду и енергију. Овај процес, којег фаворизују седам ензима, назива се и циклусом трикарбоксилних киселина или лимунске киселине. Кребсов циклус је активан код свих животиња, у вишим биљкама иу већини бактерија. У еукариотским ћелијама циклус се одвија у ћелијском организму званом митохондрија. Откриће овог циклуса приписано је британском биохемичару Хансу Адолфу Кребсу, који је 1937. године описао главне кораке.

ГЛАВНЕ РЕАКЦИЈЕ

На крају гликолизе формирају се два молекула пирувата, који улазе у митохондрије и трансформишу се у ацетилне групе. Свака ацетилна група, која садржи два атома угљеника, везује се за коензим, формирајући једињење звану ацетилкоензим А.

Ово се, пак, комбинује са молекулом са четири атома угљеника, оксалацетатом, да би се формирало једињење са шест атома угљеника, лимунска киселина. У наредним корацима циклуса, молекул лимунске киселине се постепено прерађује, чиме се губи два атома угљеника који се елиминишу у облику угљен диоксида. Поред тога, у овим пролазима ослобађају се четири електрона који ће се користити за последњи корак ћелијске респирације, оксидативне фосфорилације.

детаљна студија Кребсовог циклуса »

Оксидативна фосфорилација

Трећа фаза станичног дисања назива се оксидативна фосфорилација и јавља се на нивоу митохондријских врхова (преклапање унутрашње мембране митохондрија). Она се састоји у преносу НАДХ водониких електрона у транспортни ланац (назван респираторни ланац), формиран од цитокрома, све до кисеоника, који представља коначни акцептор електрона. Пролаз електрона укључује ослобађање енергије која се складишти у везама 36 молекула аденозин дифосфата (АДП) кроз везивање фосфатних група и што доводи до синтезе 36 молекула АТП. Од редукције кисеоника и Х + јона који настају након преноса електрона из НАДХ и ФАДХ, добијају се молекули воде који се додају онима који су произведени са Кребсовим циклусом.

Механизми синтезе АТП

Протони пролазе кроз унутрашњу митохондријску мембрану у олакшаном процесу дифузије. Ензим АТП синтетаза тако добија довољно енергије за производњу молекула АТП, пребацујући фосфатну групу у АДП.

Пренос електрона кроз респираторни ланац захтева интервенцију ензима званих дехидрогеназе, који имају функцију "кидања" водоника из молекула донора (ФАДХ и НАДХ), тако да се Х + јони и електрони производе за респираторни ланац ; осим тога, овај процес захтева присуство неких витамина (посебно витамина Ц, Е, К и витамина Б2 или рибофлавина).

Ситуациона тачка: