La glicòlisi implica una descomposició controlada biocatalíticament de sucres simples com el D-glucosa en humans i en gairebé tots els organismes pluricel·lulars. El procés de degradació i conversió de glucosa a piruvat es produeix en deu passos seqüencials i es pot produir en condicions aeròbiques i anaeròbiques. La glicòlisi s’utilitza per a la producció d’energia i piruvat proporciona un precursor inicial per a la síntesi bioquímica de determinades substàncies. El desglossament de l'ordre superior hidrats de carboni (polisacàrids) també pateix glicòlisi després de descompondre’s en sucres simples.
Què és la glicòlisi?
La glicòlisi és un procés metabòlic central per al desglossament dels simples sucre D-glucosa i es produeix dins de les cèl·lules del citosol, la porció líquida del plasma cel·lular. La glicòlisi és un procés metabòlic central per al desglossament dels simples sucre D-glucosa i té lloc dins de les cèl·lules del citosol, la porció líquida del plasma cel·lular. El procés de degradació es produeix en 10 passos individuals seguits controlats enzimàticament. Els productes finals del total equilibrar de la glicòlisi per molècula de glucosa són 2 piruvat molècules, 2 nucleòtids ATP i 2 nucleòtids NADH. Els 10 passos individuals es poden dividir en dues fases, la fase de preparació del pas 1 al pas 5 i la fase d’amortització del pas 6 al 10. La fase de preparació és energèticament negativa per al metabolisme, de manera que l’energia s’ha de subministrar en forma de 2 ATP. Només la fase d’amortització és energèticament positiva, donant lloc a un guany d’energia net en forma de 2 nucleòtids ATP i 2 nucleòtids NADH. En cadascun dels dos primers passos de la glicòlisi, 2 fosfat es transfereixen a la glucosa, derivats de 2 nucleòtids ATP (adenosina trifosfat), que es converteixen en nucleòtids ADP (difosfat d’adenosina). Tot i que la glicòlisi fins a la formació de piruvat és independent de si prevalen les condicions oòxiques (aeròbiques) o anòxiques (anaeròbiques), el metabolisme addicional del piruvat depèn de si oxigen està disponible o no. Tanmateix, en sentit estricte, els processos de degradació i conversió posteriors ja no formen part de la glicòlisi.
Funció i tasca
La glicòlisi és un dels processos metabòlics centrals més importants i comuns que es produeixen dins d’una cèl·lula. La tasca i la funció de la glicòlisi és la metabolització energètica i material del simple sucre D-glucosa. El transportador i proveïdor d’energia d’aquest procés és l’ATP, que s’obté al llarg de metabolisme energètic subministrant energia i transferint a fosfat grup a un nucleòtid ADP. La ruta a través de l’ATP té l’avantatge que l’energia s’emmagatzema poc temps i no es perd per dissipació de calor. A més, l’ATP es pot transportar a distàncies curtes fins al lloc on es necessita l’energia en aquest moment. La glicòlisi energèticament positiva proporciona a la cèl·lula piruvat. Es pot introduir al cicle del citrat i a la cadena respiratòria posterior sota "consum" de oxigen en condicions òxiques al mitocòndries de les cèl·lules per a una major producció d’energia, o es pot utilitzar com a material de partida per a la síntesi de substàncies necessàries. Al cicle dels citrats, el CO2 (carboni diòxid) i H2O (aigua) es produeixen com a principals productes de degradació. L’energia alliberada durant el procés d’oxidació s’utilitza a la cadena respiratòria per fosforilar l’ADP a ATP i, per tant, s’emmagatzema durant poc temps. La degradació completa de la glucosa a aigua i carboni diòxid amb addició de oxigen és més productiu energèticament, però té l’inconvenient que només pot tenir lloc en condicions òxiques, és a dir, en les condicions en què l’oxigen molecular està disponible en quantitats suficients. Quan es requereix que els músculs esquelètics funcionin a nivells elevats, el lliurament d’oxigen a les cèl·lules musculars és massa lent, de manera que han d’extreure l’energia necessària de la glicòlisi. Un altre avantatge de la glicòlisi rau en la seva alta velocitat de procés, que assoleix un múltiple de la taxa de conversió dins del cicle de citrat.
Malalties i malalties
La glicòlisi encarna un dels processos metabòlics més antics i estables dels organismes vius de la història evolutiva. És probable que la glicòlisi es desenvolupés com un dels processos metabòlics bàsics ja fa 3.5 milions d’anys, molt abans del desenvolupament d’organismes pluricel·lulars, perquè tots els organismes vius són capaços de fer-ne la glicòlisi i l’utilitzen per a la producció d’energia. trastorns coneguts o malalties que s’associen explícitament causalment amb una alteració de la glicòlisi. Perturbacions en el curs de la glicòlisi principalment lead a efectes greus en vermell sang cèl · lules (eritròcits). Perquè no contenen mitocòndries, depenen del subministrament d’energia per glicòlisi. Si es pertorba el subministrament d 'energia, es produeix hemòlisi, és a dir, les membranes del eritròcits es dissol i el hemoglobina passa directament al sèrum. Normalment, hi ha una deficiència de l’enzim piruvat quinasa, de manera que s’interromp el procés de glicòlisi. Una altra causa que condueix a símptomes similars pot ser deguda a la eritròcits per si mateixos, si no en tenen prou de l’enzim necessari KKR (isoenzim de la piruvat quinasa). La malaltia de Tarui (malaltia de Tarui) és una de les poques malalties que causen una alteració directa en el procés de glicòlisi. És una malaltia d’emmagatzematge de glicogen. Excés de glucosa al sang el sèrum es converteix temporalment pel cos en sucres polimèrics (glicogen), que posteriorment es converteix de nou en glucosa quan cal metabolitzar-lo (metabolitzar-lo) mitjançant la glicòlisi. En el cas de la malaltia de Tarui, a causa d’un defecte genètic heretat, hi ha una deficiència de fosfofructocinasa, un enzim que provoca la fosforilació i la conversió de la glucosa en fructosa-1,6-bifosfat (tercer pas de la glicòlisi). La deficiència enzimàtica provoca la interrupció de la glicòlisi, de manera que els músculs esquelètics no es subministren adequadament amb energia. Espasmes musculars dolorosos i hemolítics anèmia, dissolució de la membrana de color vermell sang cèl·lules, es produeixen.
