Bug-os nga oxidation sa glucose. glucose oxidation reaksyon

Kini nga artikulo motan-aw kon sa unsang paagi nga ang oxidation sa glucose. Carbohydrates mga poligidroksikarbonilnogo matang compounds, ug mga naggumikan niini. Ang kinaiya bahin - sa atubangan sa aldehyde o ketone grupo ug sa labing menos duha ka hydroxyl grupo.

Sa gambalay niini, carbohydrates nga gibahin ngadto sa monosaccharides, polysaccharides, oligosaccharides.

monosaccharides

Monosaccharides mao ang mga simplest carbohydrates, nga dili gipailalom sa hydrolysis. Depende sa nga grupo mao ang karon sa komposisyon - ang aldehyde o ketone-inusara aldose (kini naglakip sa galactose, glucose, ribose) ug ketoses (ribulose, fructose).

oligosaccharides

Oligosaccharides mga carbohydrates nga gilangkuban sa duha ka ngadto sa napulo ka monosaccharide gigikanan residues miduyog sa glycosidic koneksyon. Depende sa gidaghanon sa mga monosaccharide residues ila disaccharides, trisaccharides, ug sa ingon sa. Nga gibuhat pinaagi sa oxidation sa glucose? Kini pagahisgotan sa ulahi.

polysaccharides

Polysaccharides mga carbohydrates nga naglakip labaw pa kay sa napulo ka mga monosaccharide mga yunit gihiusa pinaagi sa glycosidic talikala. Kon ang komposisyon sa polysaccharide nga naglangkob sa sa mao usab nga monosaccharide residues, kini gitawag nga gomopolisaharidom (pananglitan, starch). Kon kini nga mga residues mga lain-laing - ang heteropolysaccharide (sama sa heparin).

Sa unsang paagi nga importante mao ang oxidation sa glucose?

Ang gimbuhaton sa carbohydrates sa lawas sa tawo

Carbohydrates sa mga mosunod nga mga nag-unang mga bahin:

1. Energy. Ang nag-unang function sa carbohydrates, ingon nga sila mao ang mga nag-unang tinubdan sa enerhiya sa lawas. Ingon sa usa ka resulta sa oxidation matagbaw labaw pa kay sa katunga sa mga panginahanglan sa enerhiya sa tawo. Ang oxidation sa usa ka gramo sa carbohydrate nga gipagawas 16.9 KJ.
2. Reserve. Glycogen ug starch mao ang pagtipig sa matang sa sustansiya.
3. Structure. Selyulos ug ang uban sa uban nga mga polysaccharide compounds maporma lig kalabera diha sa mga tanom. Sila usab, diha sa usa ka complex sa mga lipid ug protina nga mga bahin sa cell biomembranes.
4. Protective. Kay acidic heteropolysaccharides sa sa papel sa biological nga lubricant. Sila linya sa nawong sa mga lutahan, nga anaa sa contact ug rub batok sa usag usa, sa ilong mucosa, digestive tract.
5. Antigoagulyantnaya. carbohydrate Kini mao ang heparin, adunay importante nga biological nga mga kabtangan - nga mao, magpugong dugo sa clotting.
6. Carbohydrates nagrepresentar sa usa ka carbon tinubdan alang sa kalangkuban sa mga protina, lipid ug nucleic acid.

Kay organismo mao ang mga nag-unang tinubdan sa carbohydrates, pagkaon carbohydrates - asukar, starch, glucose, lactose). Glucose mahimong artipisyal nga diha sa lawas gikan sa amino mga asido, glycerol, lactate ug pyruvate (gluconeogenesis).

glycolysis

Glycolysis nagrepresentar sa usa sa tulo ka posible nga mga matang sa glucose oxidation proseso. Sa niini nga proseso sa enerhiya alokasyon gitipigan pinaagi sa sunod ATP ug NADH. Usa sa iyang mga molekula nasiak ngadto sa duha ka molekula sa pyruvate.

glycolysis proseso sa mahitabo ubos sa impluwensya sa mga nagkalain-laing enzymatic ahente, pananglitan catalysts biological nga kinaiya. Ang labing importante nga oxidant mao ang oksiheno, apan kini mao ang bili noting nga ang proseso sa glycolysis mapahigayon sa wala sa oksiheno. Kini nga matang sa anaerobic glycolysis gitawag.

Glycolysis mao ang usa ka anaerobic proseso stepwise oxidation sa glucose. Uban niini nga glycolysis glucose oxidation dili bug-os nga. Mao kini ang, sa oxidation sa glucose nga gihimo sa usa lamang ka molekula sa pyruvate. Gikan sa punto sa panglantaw sa mga benepisyo sa enerhiya anaerobic glycolysis mao ang dili kaayo paborable kay sa aerobic. Apan, kon ang cell moadto oksiheno, ang pagkakabig mahimong mahitabo sa aerobic anaerobic glycolysis, nga mao ang bug-os nga oxidation sa glucose.

Ang mekanismo sa glycolysis

Sa proseso sa glycolysis kini madugta unom-ka-carbon glucose ngadto sa duha ka tulo-ka-carbon molekula sa pyruvate. Ang bug-os nga proseso gibahin ngadto sa lima ka pagpangandam hugna ug lima ka, sa panahon nga enerhiya nga gitipigan diha sa ATP.

Busa, glycolysis mahitabo sa duha ka yugto, matag usa sa nga gibahin ngadto sa lima ka hugna.

Lakang №1 glucose oxidation

• Unang yugto. Sa unang lakang mao ang phosphorylation sa glucose. Pagpa-aktibo sa saccharide fosfolirirovaniya mahitabo sa ikaunom nga carbon atomo.
• Ang ikaduha nga yugto. Usa ka proseso sa isomerization sa glucose-6-phosphate. Sa niini nga yugto, glucose madani ngadto sa fructose-6-phosphate sa catalytic nga aksyon sa phosphoglucoisomerase.
• Ang ikatulo nga yugto. Phosphorylation sa fructose-6-phosphate. Sa niini nga yugto, ang pagporma sa fructose 1.6-bisphosphate (gitawag usab aldolase) ubos sa impluwensya sa phosphofructokinase-1. Siya nalangkit sa dinuyogan sa usa ka phosphoryl grupo gikan sa adenosine triphosphate ngadto sa usa ka fructose molekula.
• Ang ikaupat nga yugto. Sa niini nga yugto, ang aldolase kanalkanal. Ingon sa usa ka resulta sa duha ka triose phosphate molekula, ug sa partikular ketose eldozy.
• Ang ikalima nga stage. Triose phosphate isomerization. Sa niini nga yugto, ang pagpadala glyceraldehyde-3-phosphate sa mga lakang sa natipak glucose. Sa diha nga kini nga transisyon mahitabo dihydroxyacetone phosphate sa dagway sa glyceraldehyde-3-phosphate. transisyon Kini nga matuman pinaagi sa buhat sa enzymes.
• Ang ikaunom nga stage. Ang oxidation sa glyceraldehyde-3-phosphate. Sa niini nga yugto, ang oxidation sa molekula ug ang iyang sunod-sunod nga phosphorylation sa 1,3-diphosphoglycerate.
• Ang ikapito nga stage. niini nga yugto naglakip sa pagbalhin sa 1,3-diphosphoglycerate phosphate grupo sa ADP. Ang resulta sa niini nga lakang mao ang nag-umol sa 3-phosphoglycerate ug ATP.

Stage №2 - bug-os nga oxidation sa glucose

• Ang ikawalo nga stage. Sa niini nga yugto, ang pagbag-3-phosphoglycerate 2-phosphoglycerate. Ang proseso sa transisyon ang gihimo sa ilalum sa mga aksyon sa usa ka enzyme sama sa phosphoglycerate mutase. Kini nga chemistry glucose oxidation reaksyon magagula uban sa mandatory atubangan sa magnesium (mg).
• Ang ikasiyam nga stage. Sa niini nga yugto, ang dehydration sa 2-phosphoglycerate.
• Ang ikanapulo nga stage. Sa pagbalhin sa phosphate nga nakuha gikan sa miaging mga hugna nga nagapaagay sa PEP ug ADP. Gipatuman sa pagbalhin ngadto sa ADP fosfoenulpirovata. Ang maong usa ka kemikal nga reaksyon mao ang posible nga diha sa atubangan sa magnesium ion (mg) ug potassium (K).

Ubos sa aerobic mga kahimtang, ang proseso moabut sa co ₂ ug H ₂ O. Ang talaid sa glucose oxidation ingon sa mosunod:

P ₆ H ₁₂ Oh ₆ + 6Busa 6D ₂ → ₂ + 6H ₂ Oh + 2880 KJ / chameleon.

Busa, ang cell panagtigum, panagtingub sa NADH mahitabo sa sa pagporma sa lactate gikan sa glucose. Kini nagpasabot nga ang maong usa ka proseso mao ang usa ka anaerobic, ug kini mopadayon sa wala sa oksiheno. Nga oksiheno - katapusan nga electron acceptor, nga transmitted NADH sa mga respiratory kadena.

Sa proseso sa pagkalkulo sa enerhiya balanse sa glycolytic mga reaksiyon kinahanglan nga masabtan nga ang matag yugto sa ikaduha nga lakang mao ang gisubli sa makaduha. Gikan niini nga kita nga sa unang lakang sa duha ka ATP molekula nagaantus, ug sa panahon sa dagan sa sa ikaduhang stage, sa usa ka 4 ATP-phosphorylation sa usa ka substrate molekula sa matang. Kini nagpasabot nga ingon sa usa ka resulta sa oxidation sa matag molekula sa glucose mga selula tapok duha ka ATP molekula.

Kami gisusi sa oxidation sa glucose sa oksiheno.

Anaerobic dalan sa glucose oxidation

Aerobic oxidation nga gitawag oxidation proseso diin enerhiya pagpili mahitabo ug nga mahitabo sa atubangan sa oksiheno, ang projecting katapusan idroheno acceptor sa respiratory kadena. Hydrogen donor molekula nagagula pagkunhod sa porma coenzymes (FADN2, NADH, NADPH) nga nag-umol sa reaksiyon sa mga intermediate substrate oxidation.

Ang proseso sa aerobic oxidation sa glucose dichotomic matang mao ang nag-unang dalan sa glucose catabolism sa mga tawo. Kini nga matang sa glycolysis mapahigayon diha sa tanan nga mga tisyu ug mga organo sa lawas sa tawo. Ang resulta sa reaksiyon niini nga mao ang kanalkanal sa usa ka molekula sa glucose sa tubig ug carbon dioxide. Ang enerhiya nga gipagawas sa niini nga kaso nga natipon sa ATP. Kini nga proseso mahimong bahinon ngadto sa tulo ka yugto:

1. Ang proseso sa pagkakabig sa glucose molekula ngadto sa usa ka parisan sa mga molekula sa pyruvic acid. reaksyon sa mga nahitabo sa cell cytoplasm ug mao ang usa ka piho nga paagi nga ang glucose kadugta.
2. Ang proseso sa pagporma sa acetyl-COA sa oxidative decarboxylation sa pyruvic acid. Kini nga reaksyon mahitabo sa cell mitochondria.
3. Ang oxidation sa acetyl-COA ngadto sa Krebs siklo. reaksyon sa mga nahitabo sa cell mitochondria.

Sa matag yugto sa niini nga proseso og ang pagkunhod sa mga matang sa coenzymes, pinaagi sa oxidizing enzyme dinugtongdugtong sa respiratory kadena. Kini og ATP pinaagi sa oxidation sa glucose.

Education coenzymes

Coenzymes nga nag-umol sa ikaduha ug ikatulo nga lakang sa aerobic glycolysis, nga oxidized direkta sa cell mitochondria. Susama niini, NADH, nga nag-umol sa cytoplasm sa cell sa panahon sa reaksiyon sa mga unang yugto sa aerobic glycolysis, walay abilidad sa motuhop pinaagi sa mitochondrial lamad. Hydrogen gibalhin gikan sa NADH sa cell cytoplasmic mitochondria pinaagi sa shuttle siklo. Lakip niini nga mga siklo mahimo makaila sa kalainan sa mga nag-unang - Malate-aspartate.

Dayon, sa paggamit sa cytoplasmic NADH mahitabo sa pagpasig-uli oxaloacetate Malate nga sa baylo, mosulod sa cell mitochondria ug unya oxidized sa pagkunhod sa mitochondrial nad. Oxaloacetate mobalik sa cytoplasm diha sa porma sa aspartate.

Mutated matang sa glycolysis

Ang pag-uswag sa glycolysis mahimong dugang pa nga nga giubanan sa pagpagawas sa 1.3 ug 2.3-bifosfoglitseratov. Mao kini ang 2,3-bifosfoglitserat ubos sa impluwensya sa mga biological nga catalyst mahimong recycle sa proseso glycolysis, ug unya usab sa iyang porma sa 3-phosphoglycerate. Kini nga mga enzyme play sa usa ka lainlaing matang sa mga papel. Pananglitan, 2,3-bifosfoglitserat nga nahimutang sa hemoglobin, nagpasiugda sa transisyon sa oksiheno ngadto sa mga tisyu, sa ingon makatabang sa pagkunhod ug dissociation sa oxygen inigsoonay ug erythrocyte.

konklusyon

Daghang mga bakterya makausab sa dagan sa glycolysis porma sa iyang nagkalain-laing mga ang-ang. Kini mao ang posible nga sa pagpakunhod sa ilang kinatibuk-ang kantidad o pag-usab niini nga mga yugto sa sa epekto sa nagkalain-laing mga compounds enzyme. Ang pipila sa anaerobic bakterya ang mga abilidad sa uban nga mga pamaagi carbohydrates pagkadunot. Kadaghanan sa thermophiles adunay duha lamang ka sa glycolysis enzyme, sa partikular, enolase ug pyruvate kinase.

Kita mitan-aw kon sa unsang paagi magagula oxidation sa glucose sa lawas.