ביוטכנולוגיה/גליקוליזה

גליקוליזה – תהליך במהלכו מפרקים סוכר למולקולת פירובט. הסוכר אינו מתפרק עד סופו כי חסר חמצן (O).

שלבי התהליך (מילים קצת מסובכות וארוכות – אין צורך לזכור אלא להבין) עריכה

שלב ההכנה עריכה

א. מאכל נכנס לגוף ונוצרות מולקולות גלוקוז (בעל 6 פוספט) "בו בזמן" נוצר פוספט (או זרחה) מפירוק ATP (כמו סיפור התרנגולת והביצה – מי נוצר ראשון). באמצעות האנזים הקסוקונאז, מולקולת הפוספט "מתיישבת" על קצה הגלוקוז, הופכת אותו לשלילי ובכך מונעת את יציאתו מהתא.
ב. מולקולת הגלוקוז עוברת איזומריזציה (=שינוי קונפורמציה/שינוי מבנה) והופכת לפרוקטוז 6 פוספט באמצעות האנזים פוספו-גלוקו-איזומראז.
ג. עתה, פוספט אחר מתיישב בצידו השני (בתחילה) של המולקולה (פרוקטוז 6 פוספט) באמצעות האנזים פסופו-פרוקו-קינאז. המולקולה המתקבלת שלילית אף יותר (2-), ונקראת פרוקטוז 1,6 בי-פוספט.
ד. המולקולה "מתחרפנת" בעקבות מטענה ובאמצעות האנזים אלדולאז היא נשברת לשני חלקים (אותם יש לזכור) :
- GA3P (גלצראלדהיד 3 פוספט) - זהו החלק בו נמצא הפוספט בתחילת המולקולה.
- DHAP (דיהידרוקסי-אצטון פוספט) - זהו החלק בו נמצא הפוספט בסוף המולקולה.
ה. (בו בזמן עם סעיף ו') 'האנזים איזומראז שומר על שיווי משקל כימי בין GA3P ל-DHAP. כיוון שמעתה התהליך ממשיך רק על מולקולת ה-GA3P, הופכת מולקולת ה-DHAP ל-GA3P (וממשיכה את התהליך) – יש לזכור שכאן אנו מדברים על מולקולה DHAP אחת (ולכן "אין שווי משקל"), אך, בתהליך הגליקוליזה לא מדובר על מולקולה גלוקוז אחת, אלא על מיליונים. לכן, חשוב שה-DHAP יהפוך ל-GA3P בשביל לקיים את שווי המשקל (המתקיים בין שני המולקולות).
ו. האנזים "גליצראלדהיד 3 פוספט דהידרוגנאז" מבצע עתה סדרה של פעולות :
- קשירת GA3P באתר הפעיל.
- מעבר ⁺H ל- ⁺NAD (הנמצא גם הוא באתר הפעיל של האנזים ומשמש כקופקטור) כך שמתקבל NADH
- האנרגיה המשתחררת (שחרור האלקטרון) בעקבות התהליך חמצון חיזור מנוצלת מיד להוספת פוספט (חופשי מהתא, לא מATP) למולקולה שעתה נמצאת באטרף, והופכת אותה ל- 3,1-ביפוספוגליצרט.

עד כה, מאזן האנרגיה הוא 2 (בזבוז 2 מולקולות ATP), כמו כן נוצרו 2 מולקולות מחזר :

הראשונה בעקבות שווי המשקל במהלכו DHAP הופך ל-GA3P.
השניה בעקבות פעילות האנזים "גליצראלדהיד 3 פוספט דהידרוגנאז.

שלב הרווח עריכה

ז. אנזים (פוספוגליצרוקינאז) מעביר קבוצת פוספט (הנוצר בסעיף הקודם) מהמולקולה המתחרפנת (שבסעיף ו') ל-ADP.

עד כה, קבלנו מכל מולקולת גלוקוז 2 מולקולות ATP (אחת מ-GA3P והשנייה מ-DHAP שהפכה ל-GA3P).

חשוב! בנית ATP ע"י הוספת Pi ממולקולת אחרת באמצעות אנזימים קינאז נקראת זרחון ברמת הסובסטרט.

ח. אנזים (פוספוגליצרומוטאז) מעביר את הפוספט למקום טוב יותר (בשביל התא והמשך התהליך).
ט. לאחר הוצאת מים ממולקולה זו מתקבלת מולקולה חשובה בשם PEP (פוספו אנול פירובט).
י. עתה פירובט קינאז לוקח את הפוספט מ-PEP ומצמיד אותו ל-ADP לקבלת שתי מולקולות ATP.

סיכום תהליך הגליקוליזה (הפרטים העיקריים) עריכה

בשני השלבים הראשונים של התהליך מושקעת אנרגיה.
ישנו שלב (ד') בו המולקולה גלוקוז נשברת לשני תוצרים.
בסוף הגליקוליזה התוצרים מכל מולקולת גלוקוז אחת :
- 2 מולקולות NADH.
- 2 מולקולות ATP.
- 2 מולקולות פירובט.

זהו תהליך חמצון חלקי. מה שיקבע את המשך התהליך הוא נכחות החמצן.

קישורים חיצוניים עריכה

ערך בוויקיפדיה: גליקוליזה