- Đường phân là gì?
- Các giai đoạn đường phân
- Chức năng của quá trình đường phân
- Tầm quan trọng của quá trình đường phân
- Glycolysis và gluconeogenesis
Chúng tôi giải thích quá trình đường phân là gì, các giai đoạn, chức năng và tầm quan trọng của nó trong quá trình trao đổi chất. Ngoài ra, gluconeogenesis là gì.
Đường phân là gì?
Glycolysis hoặc đường phân là một con đường trao đổi chất đóng vai trò là bước ban đầu cho dị hóa carbohydrate trong sinh vật sống. Về cơ bản, nó bao gồm sự phá vỡ của phân tử glucozơ thông qua quá trình oxy hóa phân tử glucozơ, do đó thu được lượng năng lượng hóa học có thể sử dụng được bởi các tế bào.
Đường phân không phải là một quá trình đơn giản, mà bao gồm một chuỗi mười phản ứng hoá học các enzym liên tiếp, biến đổi một phân tử glucoza (C6H12O6) thành hai phân tử pyruvat (C3H4O3), hữu ích cho các quá trình trao đổi chất khác tiếp tục cung cấp Năng lượng đối với sinh vật.
Chuỗi quá trình này có thể xảy ra khi có hoặc không có oxy, và xảy ra trong tế bào của tế bào, như một phần ban đầu của quá trình hô hấp tế bào. Trong trường hợp của thực vật, nó là một phần của Chu trình calvin.
Tốc độ phản ứng của quá trình đường phân quá cao nên nó luôn luôn khó khăn trong việc nghiên cứu. Nó được chính thức phát hiện vào năm 1940 bởi Otto Meyerhoff và cùng những năm sau đó bởi Luis Leloir, mặc dù tất cả điều này là nhờ vào công việc trước đó từ cuối thế kỷ XIX.
Tuyến trao đổi chất này thường được đặt theo tên cuối cùng của những người có công lớn nhất trong việc khám phá ra nó: tuyến Embden-Meyerhoff-Parnas. Mặt khác, từ "glycolysis" bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp glycos, "Đường", và ly giải, "phá bỏ".
Các giai đoạn đường phân
Glycolysis được nghiên cứu trong hai giai đoạn khác nhau, đó là:
- Giai đoạn đầu: tiêu hao năng lượng. Trong giai đoạn đầu tiên này, phân tử glucose được biến đổi thành hai glyceraldehyd, một phân tử năng lượng thấp. Đối với điều này, hai đơn vị năng lượng sinh hóa được tiêu thụ (ATP, Adenosine Triphosphate). Tuy nhiên, trong giai đoạn tiếp theo, năng lượng thu được từ khoản đầu tư ban đầu này sẽ tăng lên gấp đôi.
Do đó, từ axit photphoric ATP thu được, chúng đóng góp các nhóm photphat vào glucose, tạo ra một loại đường mới và không ổn định. Đường này sớm phân chia, tạo ra hai phân tử giống nhau, được photphat hóa và có ba nguyên tử cacbon.
Mặc dù có cấu trúc giống nhau, một trong số chúng khác nhau, vì vậy nó được xử lý bổ sung bằng enzim để làm cho nó giống hệt nhau, do đó thu được hai hợp chất giống hệt nhau. Tất cả điều này xảy ra trong một chuỗi phản ứng gồm năm bước. - Giai đoạn thứ hai: thu năng lượng. Glyceraldehyde trong giai đoạn đầu tiên được chuyển đổi thành một hợp chất sinh hóa năng lượng cao trong giai đoạn thứ hai. Để làm được điều này, nó kết hợp với các nhóm photphat mới, sau khi mất hai proton Y điện tử.
Vì vậy, các loại đường trung gian này phải chịu một quá trình thay đổi mà dần dần giải phóng phốt phát của chúng, do đó thu được bốn phân tử ATP (gấp đôi số lượng đã đầu tư ở bước trước) và hai phân tử pyruvate, chúng sẽ tiếp tục chu trình của riêng mình, quá trình đường phân kết thúc. . Giai đoạn thứ hai của phản ứng bao gồm năm bước nữa.
Chức năng của quá trình đường phân
Glycolysis thu được năng lượng cần thiết cho các cơ chế đơn giản và phức tạp.
Các chức năng chính của quá trình đường phân rất đơn giản: thu được năng lượng sinh hóa cần thiết cho các quá trình tế bào khác nhau. Nhờ ATP thu được từ sự phân hủy glucose, nhiều dạng sống có được năng lượng để tồn tại hoặc để kích hoạt các quá trình hóa học phức tạp hơn nhiều.
Vì lý do này, quá trình đường phân thường hoạt động như một chất kích hoạt sinh hóa hoặc kích nổ cho các cơ chế chính khác, chẳng hạn như chu trình Calvin hoặc chu trình Krebs. Rất nhiều sinh vật nhân chuẩn Gì sinh vật nhân sơ là những người thực hành quá trình đường phân.
Tầm quan trọng của quá trình đường phân
Glycolysis là một quá trình rất quan trọng trong lĩnh vực hóa sinh. Một mặt, nó có tầm quan trọng tiến hóa to lớn, vì nó là phản ứng cơ bản cho sự sống ngày càng phức tạp và để hỗ trợ sự sống tế bào. Mặt khác, nghiên cứu của họ tiết lộ chi tiết về các con đường trao đổi chất hiện có khác nhau và về các khía cạnh khác trong cuộc sống của các tế bào của chúng ta.
Ví dụ, các nghiên cứu gần đây tại các trường đại học ở Tây Ban Nha và Bệnh viện Đại học Salamanca đã phát hiện ra mối liên hệ giữa sự sống còn của tế bào thần kinh trong não và sự gia tăng quá trình đường phân. tế bào thần kinh chúng có thể được tìm thấy dưới sự phục hồi. Đây có thể là chìa khóa để hiểu các bệnh như Parkinson hoặc bệnh Alzheimer.
Glycolysis và gluconeogenesis
Nếu đường phân là con đường trao đổi chất phá vỡ phân tử glucose để lấy năng lượng thì gluconeogenesis là con đường trao đổi chất diễn ra theo cách ngược lại: việc xây dựng phân tử glucose từ các tiền chất không phải carbohydrate, tức là hoàn toàn không liên kết với đường.
Quá trình này gần như độc quyền đối với gan (90%) và thận (10%), và tận dụng các nguồn như axit amin, lactate, pyruvate, glycerol và bất kỳ axit cacboxylic nào làm nguồn cacbon. Trong trường hợp không có glucose, chẳng hạn như lúc đói, chúng cho phép cơ thể ổn định và hoạt động trong một thời gian hợp lý, trong khi glycogen dự trữ trong gan kéo dài.