एरोबिक ग्लाइकोलाइसिस प्रतिक्रियाएं और ग्लाइकोलाइटिक मध्यस्थों का भाग्य

एरोबिक ग्लाइकोलाइसिस इसे अतिरिक्त ग्लूकोज के उपयोग के रूप में परिभाषित किया गया है जो ऑक्सीजन के उच्च सांद्रता की स्थिति में और ऊर्जा दक्षता में गिरावट के बावजूद, "किण्वक" उत्पादों के गठन की दिशा में ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन द्वारा संसाधित नहीं होता है.

यह आमतौर पर उच्च प्रसार दर वाले ऊतकों में पाया जाता है, जिनकी ग्लूकोज और ऑक्सीजन की खपत अधिक होती है। इसके उदाहरण हैं कैंसर ट्यूमर कोशिकाएँ, स्तनधारियों के रक्त के कुछ परजीवी कोशिकाएँ और यहाँ तक कि स्तनधारियों के मस्तिष्क के कुछ क्षेत्रों की कोशिकाएँ.

ग्लूकोज के अपचय द्वारा निकाली गई ऊर्जा को एटीपी और एनएडीएच के रूप में संरक्षित किया जाता है, जिनका उपयोग विभिन्न चयापचय मार्गों में बहाव के लिए किया जाता है.

एरोबिक ग्लाइकोलाइसिस के दौरान, पाइरूवेट क्रेब्स चक्र और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला की ओर निर्देशित होता है, लेकिन इसे एटीपी के अतिरिक्त उत्पादन के बिना एनएडी + के पुनर्जनन के लिए किण्वन मार्ग द्वारा भी संसाधित किया जाता है, जो लैक्टेट के गठन के साथ समाप्त होता है।.

एरोबिक या एनारोबिक ग्लाइकोलिसिस मुख्य रूप से साइटोसोल में होता है, जीवों के अपवाद जैसे कि ट्रिपैनोसोमेटिड्स, जिसमें विशेष ग्लाइकोलाइटिक ऑर्गेनेल होते हैं, जिन्हें ग्लाइकोसोम कहा जाता है.

ग्लाइकोलाइसिस सबसे अच्छा ज्ञात चयापचय मार्गों में से एक है। यह 1930 में गुस्ताव एंबेड और ओटो मेयरहोफ द्वारा पूरी तरह से तैयार किया गया था, जिन्होंने कंकाल की मांसपेशियों की कोशिकाओं में मार्ग का अध्ययन किया था। हालांकि, 1924 से एरोबिक ग्लाइकोलाइसिस को वारबर्ग प्रभाव के रूप में जाना जाता है.

सूची

• 1 प्रतिक्रिया
  • 1.1 ऊर्जा निवेश चरण
  • 1.2 ऊर्जा वसूली चरण
• 2 ग्लाइकोलाइटिक मध्यस्थों का गंतव्य
• 3 संदर्भ

प्रतिक्रियाओं

ग्लूकोज का एरोबिक अपचय, एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित दस चरणों में होता है। कई लेखकों का मानना ​​है कि इन चरणों को ऊर्जा निवेश के एक चरण में विभाजित किया गया है, जिसका उद्देश्य बिचौलियों में मुक्त ऊर्जा की सामग्री को बढ़ाना है, और एटीपी के रूप में प्रतिस्थापन और ऊर्जा लाभ का एक और है.

ऊर्जा निवेश का चरण

1-ग्लूकोज के फॉस्फोराइलेशन से ग्लूकोज 6-फॉस्फेट हेक्सोकाइनेज (एचके) द्वारा उत्प्रेरित होता है। इस प्रतिक्रिया में, एटीपी का एक अणु, जो फॉस्फेट समूह के दाता के रूप में कार्य करता है, ग्लूकोज के प्रत्येक अणु के लिए उल्टा होता है। यह ग्लूकोज 6-फॉस्फेट (G6P) और ADP पैदा करता है, और प्रतिक्रिया अपरिवर्तनीय है.

एंजाइम को अपने कामकाज के लिए एक पूर्ण Mg-ATP2- के गठन की आवश्यकता होती है, यही कारण है कि यह मैग्नीशियम आयनों का हकदार है.

2-6-फॉस्फेट (F6P) को फ्रुक्टोज करने के लिए G6P का आइसोमेराइजेशन। इसमें ऊर्जा व्यय शामिल नहीं है और यह एक प्रतिवर्ती प्रतिक्रिया है जो फॉस्फोग्लुकोस आइसोमरेज़ (PGI) द्वारा उत्प्रेरित है।.

3-F6P का फॉस्फोराइलेशन, फॉस्फोफ्रक्टोकिनेज -1 (PFK-1) द्वारा उत्प्रेरित 1,6-बिस्फोस्फेट को फ्रुक्टोज करने के लिए। एक एटीपी अणु का उपयोग फॉस्फेट समूह के दाता के रूप में किया जाता है और प्रतिक्रिया के उत्पाद F1.6-BP और ADP हैं। ,G के अपने मूल्य के लिए धन्यवाद, यह प्रतिक्रिया अपरिवर्तनीय है (प्रतिक्रिया की तरह 1).

डिहाइड्रॉक्सीसिटोन फॉस्फेट (डीएचएपी), केटोज और ग्लिसराल्डिहाइड 3-फॉस्फेट (जीएपी), एल्डोज में एफ 1-बीपी के 4-कैटेलिटिक टूटने। इस प्रतिवर्ती अल्डोल संघनन के लिए एंजाइम एल्डोलेस जिम्मेदार है.

5-ट्रायोज़ फॉस्फेट आइसोमेरेज़ (TIM) ट्राइज़ फ़ॉस्फ़ेट के अंतर्संक्रमण के लिए ज़िम्मेदार है: अतिरिक्त ऊर्जा इनपुट के बिना DHAP और GAP.

ऊर्जा वसूली चरण

1-GAP को ग्लिसराल्डिहाइड 3-फॉस्फेट डिहाइड्रोजनेज (GAPDH) द्वारा ऑक्सीकृत किया जाता है, जो कि 1,3-biphosphoglycerate बनाने के लिए GAP में फॉस्फेट समूह के हस्तांतरण को उत्प्रेरित करता है। इस प्रतिक्रिया में, दो एनएडी + अणु प्रति ग्लूकोज अणु कम हो जाते हैं, और दो अकार्बनिक फॉस्फेट अणुओं का उपयोग किया जाता है.

प्रत्येक NADH इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला से गुजरता है और एटीपी के 6 अणु ऑक्सीडेटिव फास्फोरिलीकरण द्वारा संश्लेषित होते हैं.

2-फॉस्फोग्लाइसेरेट काइनेज (PGK) 1,3-बीफॉस्फोग्लाइसेरेट से ADP में एक फॉस्फोरिल समूह को स्थानांतरित करता है, जिससे दो एटीपी अणु और 3-फॉस्फोग्लिसरेट (3PG) में से दो बनते हैं। इस प्रक्रिया को सब्सट्रेट स्तर पर फॉस्फोराइलेशन के रूप में जाना जाता है.

एचपी और पीएफके की प्रतिक्रियाओं में खपत एटीपी के दो अणुओं को मार्ग के इस चरण में पीजीके द्वारा बदल दिया गया है.

3-3PG को फॉस्फोग्लाइसेरेट म्यूटेज (PGM) द्वारा 2PG में परिवर्तित किया जाता है, जो दो चरणों में कार्बन ग्लिसरेट के 3 और 2 के बीच और इसके उलट, फॉस्फोरिल समूह के विस्थापन को उत्प्रेरित करता है। इस एंजाइम द्वारा मैग्नीशियम आयन की भी आवश्यकता होती है.

4-एक निर्जलीकरण प्रतिक्रिया जो एनोलेज़ द्वारा उत्प्रेरित की जाती है, वह 2PG को एक प्रतिक्रिया में फॉस्फेनोलेफ्रुवेट (PEP) में परिवर्तित करती है, जिसमें ऊर्जा के अपवर्तन की आवश्यकता नहीं होती है, लेकिन जो बाद में फॉस्फेट समूह के हस्तांतरण के लिए अधिक ऊर्जा क्षमता के साथ एक यौगिक उत्पन्न करता है।.

5-अंत में, पायरुवेट के सहवर्ती उत्पादन के साथ, पाइरूवेट किनेज (पीवाईके) पीईपी में फॉस्फोरिल समूह के स्थानांतरण को एडीपी के अणु में उत्प्रेरित करता है। ADP के दो अणु प्रति ग्लूकोज अणु उपयोग किए जाते हैं और एटीपी के 2 अणु उत्पन्न होते हैं। PYK पोटेशियम और मैग्नीशियम आयनों का उपयोग करता है.

इस प्रकार, ग्लूकोज की कुल ऊर्जा उपज ग्लूकोज के प्रत्येक अणु के लिए एटीपी के 2 अणु है जो मार्ग में प्रवेश करती है। एरोबिक स्थितियों में ग्लूकोज का पूर्ण क्षरण एटीपी के 30 और 32 अणुओं के बीच प्राप्त होता है.

ग्लाइकोलाइटिक मध्यस्थों का गंतव्य

ग्लाइकोलाइसिस के बाद, पाइरूवेट को डीकार्बोक्सिलेशन के अधीन किया जाता है, सीओ 2 का उत्पादन और एसिटाइल कोएंजाइम ए को एसिटाइल समूह का दान करना, जो क्रेब्स चक्र में सीओ 2 के लिए ऑक्सीकरण भी है।.

इस ऑक्सीकरण के दौरान निकलने वाले इलेक्ट्रॉनों को माइटोकॉन्ड्रियल श्वसन श्रृंखला की प्रतिक्रियाओं के माध्यम से ऑक्सीजन में ले जाया जाता है, जो अंततः इस ऑर्गेनेल में एटीपी के संश्लेषण को संचालित करता है।.

एरोबिक ग्लाइकोलाइसिस के दौरान, उत्पादित पाइरूवेट की अधिकता एंजाइम लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज द्वारा संसाधित होती है, जो लैक्टेट बनाती है और एनएडी + के भाग को पुनर्जीवित करती है और ग्लाइकोलाइसिस में कदम बढ़ाती है, लेकिन एटीपी के नए अणुओं के गठन के बिना।.

इसके अलावा, पाइरूवेट का उपयोग एनाबॉलिक प्रक्रियाओं में किया जा सकता है जो अमीनो एसिड एलेनिन के गठन की ओर जाता है, उदाहरण के लिए, या यह फैटी एसिड के संश्लेषण के लिए कंकाल के रूप में भी कार्य कर सकता है।.

पाइरूवेट की तरह, ग्लाइकोलाइसिस का अंतिम उत्पाद, कई रिएक्शन इंटरमीडिएट सेल के लिए महत्वपूर्ण कैटोबोलिक या एनाबॉलिक मार्गों में अन्य कार्यों को पूरा करते हैं।.

यह ग्लूकोज 6-फॉस्फेट और पेंटोस फॉस्फेट मार्ग का मामला है, जहां न्यूक्लिक एसिड में मौजूद राइबोसोम के मध्यवर्ती प्राप्त होते हैं.

संदर्भ

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