szőlőcukor

Kémiai szempontból a glükóz egy 6 szénatomos cukor, ezért a hexózok kategóriájába tartozik.

Az étrendben jelenlévő összetett cukrok nagy része glükózra és más egyszerű szénhidrátokra redukálódik.

A glükózt valójában sok szénhidrát, így szacharóz, maltóz, cellulóz, keményítő és glikogén hidrolízisével nyerjük.

A máj képes más egyszerű cukrokat, például fruktózt transzformálni glükózzá.

A glükózból kiindulva a szervezet túléléséhez szükséges összes szénhidrát szintetizálható.

A vérben és a szövetekben a glükóz szintjét pontosan szabályozza néhány hormon (inzulin és glukagon); a felesleges glükózt bizonyos szövetekben, köztük az izomban tárolják glikogén formájában.

Részletesen:

• glükóz élelmiszerként (dextróz)
• vércukorszint (vércukorszint)
• glükóz a vizeletben (glikozuria)
• GLUT glükóz transzporterek
• Módosított glükóz tolerancia
• OGTT Orális glükózterhelési teszt
• Alanin-glükóz ciklus
• glükózszirup

a glikolízis

Fontos celluláris anyagcsere út, amely felelős a glükóz egyszerűbb molekulákká történő átalakításáért és az energiatermelésért adenozin-trifoszfát (ATP) formájában.

A glikolízis olyan kémiai folyamat, amelyben a glükózmolekula két piruvinsav molekulára van osztva; ez a reakció az ATP 2 molekulájában tárolt energiatermeléshez vezet.

A glikolízis sajátossága, hogy képes mind oxigén jelenlétében, mind hiányában, még akkor is, ha a második esetben kisebb energiamennyiség keletkezik

• Aerob körülmények között a piruvinsavmolekulák beléphetnek a Krebs-ciklusba, és olyan reakciósorozatokon mennek keresztül, amelyek meghatározzák azok teljes lebomlását szén-dioxidra és vízre.
• Az anaerob körülmények között a piruvinsavmolekulák a fermentációs folyamat során más szerves vegyületekké, például tejsav- vagy ecetsavvá bomlanak.

A glikolízis fázisai

A glikolízis folyamatát jellemző főbb események a következők:

a glükóz foszforilációja: két foszfátcsoportot adunk a glükózmolekulához, amelyeket két ATP molekula szállít, amelyek az ADP-kké válnak. Így glükóz-1, 6-difoszfát képződik;

fruktóz- 1, 6-difoszfáttá történő átalakítás: glükóz-1, 6-difoszfát átalakítása fruktóz-1, 6-difoszfáttá, egy hat szénatomos közbenső vegyületté, amely viszont két egyszerűbb vegyületre oszlik, amelyek mindegyike tartalmaz három szénatom: dihidroxi-aceton-foszfát és glicerinaldehid-3-foszfát. A dihidroxi-aceton-foszfát egy másik gliceraldehid-3-foszfát molekulává alakul;

piruvinsav-képződés : mindkét három szénatomos vegyület 1, 3-difoszfoglicerát-savvá alakul; majd foszfoglicerátban; majd foszfoinolpiruvátban; végül két piruvánsavban.

Ezen reakciók során négy ATP és 2 NADH molekulát szintetizálunk.

A helyzet egyensúlya

A glükóz-molekulából származó glikolízis lehetővé teszi, hogy:

1. 2 ATP molekula nettó termelése
2. az NADH (nikotinamid-adenin-dinukleotid) vegyület 2 molekulájának kialakítása, amely energiahordozóként működik.

A glikolízis fontossága

Az élőlényekben a glikolízis az energiatermelés metabolikus útjának első szakasza; lehetővé teszi a glükóz és más egyszerű cukrok, például a fruktóz és a galaktóz használatát. Emberekben bizonyos oxigénhiányos körülmények között általában aerob anyagcserével rendelkező szövetek képesek az anaerob glikolízisnek köszönhetően energiát hozni. Ez például az intenzív és hosszantartó fizikai erőfeszítésnek kitett striated izomszövetben fordul elő. Ily módon az energiatermelő rendszer rugalmassága, amely különböző kémiai utakat követhet, lehetővé teszi a szervezet számára, hogy kielégítse saját igényeit. Azonban nem minden szövet képes ellenállni az oxigénhiánynak; például a szívizom alacsonyabb képességgel rendelkezik a glikolízis elvégzésére, ezért nehezebb ellenállni az anaerob körülményeknek.

többet a glikolízisről »

Anaerob glikolízis

Anaerob körülmények között (oxigénhiány) a piruvátot két tejsavmolekulává alakítják át az ATP formájában megjelenő energiával.

Ez a folyamat, amely 2 ATP-molekulát termel, nem tarthat fenn több mint 1 vagy 2 percig, mert a tejsav felhalmozódása a fáradtság érzését idézi elő és akadályozza az izomösszehúzódást.

Az oxigén jelenlétében a képződött tejsav piruvinsavvá alakul át, amely a Krebs-ciklusnak köszönhetően metabolizálódik.

Krebs-ciklus

A sejten belüli kémiai reakciók csoportja a celluláris légzés során. Ezek a reakciók felelősek a molekulák glikolízisből szén-dioxid, víz és energia átalakításáért. Ezt a hét enzim által előnyben részesített folyamatot a trikarbonsavak vagy a citromsav ciklusának is nevezik. A Krebs-ciklus minden állatban, a magasabb növényekben és a legtöbb baktériumban aktív. Az eukarióta sejtekben a ciklus egy mitokondriumnak nevezett sejtben történik. Ennek a ciklusnak a felfedezése a brit biokémikus, Hans Adolf Krebs, aki 1937-ben leírta a fő lépéseket.

FŐ REAKCIÓK

A glikolízis végén két piruvát-molekula képződik, amelyek belépnek a mitokondriumba, és acetilcsoportokká alakulnak. Mindegyik két szénatomot tartalmazó acetilcsoport egy koenzimhez kötődik, amely acetil-benzim-A nevű vegyületet képez.

Ez viszont egy négy szénatomos molekulával, oxalacetáttal kombinálva hat szénatomos vegyületet, citromsavat képez. A ciklus következő lépéseiben a citromsavmolekulát fokozatosan átdolgozzák, így két szénatomot veszítünk el, amelyek szén-dioxid formájában eliminálódnak. Ezen túlmenően ezekben a szakaszokban négy elektront szabadítanak fel, amelyeket a celluláris légzés utolsó lépésében, az oxidatív foszforilációban használunk.

a Krebs-ciklus mélyreható tanulmányozása »

Oxidatív foszforiláció

A celluláris légzés harmadik fázisát oxidatív foszforilációnak nevezzük, és a mitokondriális címerek szintjén jelentkezik (a mitokondriumok belső membránjának összecsukása). Az NADH-hidrogén-elektronok átvitele egy olyan láncba (a légzési láncnak), amelyet citokrómok alkotnak, egészen oxigénig, ami a végső elektron-akceptort képviseli. Az elektronok áthaladása magában foglalja az energia felszabadulását, melyet az adenozin-difoszfát (ADP) 36 molekulájának kötéseiben tárolnak a foszfátcsoportok kötődése révén és ami 36 ATP molekula szintéziséhez vezet. Az oxigén és a H + ionok redukcióját követően, amelyek az NADH és FADH elektronátvitel után keletkeznek, vízmolekulákat kapunk, amelyeket hozzáadnak a Krebs-ciklussal előállítottakhoz.

ATP szintézis mechanizmusok

A protonok a belső mitokondriális membránon átjutnak egy könnyített diffúziós folyamatban. Az ATP-szintáz enzim így elegendő energiát kap az ATP-molekulák előállításához, és egy foszfát-csoportot áthelyez az ADP-re.

Az elektronok légzési láncon keresztüli átadása megköveteli a dehidrogenázoknak nevezett enzimek beavatkozását, amelyek feladata a hidrogén elválasztása a donor molekuláktól (FADH és NADH), hogy H + ionok és elektronok képződjenek a légzési lánc számára. ; ezenkívül ez a folyamat bizonyos vitaminok (különösen a C-vitamin, az E, a K és a B2-vitamin vagy a riboflavin) jelenlétét igényli.

Helyzetpont:

• a glükóz lebontása aerobikával (Krebs-ciklus) 38 ATP kialakulásához vezet

• a glükóz bontása anaerobia segítségével (glikolízis) 2 ATP kialakulásához vezet