Гликолиза, нейният енергиен ефект и биологично значение
меню на сайта
Гликолиза, нейният енергиен ефект и биологично значение.
Гликолизата [3-5] е процес на разграждане на въглехидратите (hl. Arr. Glucose) при липса на кислород под действието на ензими. Крайният продукт на гликолизата в животинските клетки е млечната (или маслена) киселина. В растителните клетки крайният продукт на гликолизата е пировиновата киселина. Енергията, освободена по време на гликолиза, се използва в жизненоважни процеси. Гликолизата е тясно свързана с дишането и ферментацията. Гликолизата е един от основните източници на енергия в клетките. Носителите на електрони и протони в тези окислително-възстановителни реакции са коензимите NAD и NADH, присъстващи в бактериалните клетки и митохондриите, или функционално подобни NADPH и NADPH, съдържащи се в хлоропластите. Обща реакция на гликолиза:
C6H12O6 + 2Fn + 2ADP ® 2C3H4O3 + 2ATP + 2H2O.
За да анализираме енергетиката на гликолизата, нека разделим нейното общо уравнение на два процеса, а именно превръщането на глюкозата в лактат (екзотермичен процес) и образуването на АТФ от АДФ и фосфат (ендотермичен процес):
Глюкоза ® 2 лактат, DGо1 ¢ = -47,0 kcal;
2Fn + 2ADP ® 2ATP + H2O, DGо2 ¢ = 2 × 7.30 = +14.6 kcal.
C6H12O6 + 2Fn + 2ADP ® 2C3H4O3 + 2ATP + 2H2O.
DGоs ¢ = DGо1 ¢ + DGо2 ¢ = -47,0 kcal + 14,6 kcal = -32,4 kcal.
От данните за изменението на свободната енергия става ясно, че разграждането на глюкозата до лактат е придружено от отделянето на такова количество енергия, което е повече от достатъчно, за да фосфорилира две молекули ADP в АТФ. Лесно е да се изчисли, че 14,6/47,0 × 100, т.е. приблизително 31% от освободената енергия по време на разграждането на глюкозата до лактат се съхранява като енергия на фосфатните връзки на АТФ. Горното изчисление се отнася до 1,0 М концентрации; ако вземем предвид истинските вътреклетъчни концентрации на реагенти и продукти, се оказва, че ефективността на гликолизата в клетката е много по-висока от 31%.