Glikolīze pret glikoneoģenēzi
Šūnas uzņem enerģiju, hidrolizējot ATP molekulas. ATP (adenozīna trifosfāts) ir pazīstams arī kā bioloģiskās pasaules “valūta”, un tā ir iesaistīta lielākajā daļā šūnu enerģijas darījumu. ATP sintēzei šūnas prasa eksergoniskas reakcijas. Gan glikolīzes, gan glikoneoģenēzes ceļiem ir deviņi starpprodukti un septiņas fermentu katalizētas reakcijas. Šo ceļu regulēšana dzīvnieku šūnās ietver vienu vai divus galvenos kontroles mehānismus; alosteriskā regulēšana un hormonālā regulēšana.
Kas ir glikolīze?
Glikolīze vai glikolītiskais ceļš ir desmit pakāpju reakciju secība, kas pārveido vienu glikozes molekulu vai jebkuru no vairākiem radniecīgiem cukuriem divās piruvāta molekulās, veidojot divas ATP molekulas. Glikolīzes ceļam nav nepieciešams skābeklis, lai tas varētu notikt gan aerobos, gan anaerobos apstākļos. Visos starpposmos, kas pastāv šajā ceļā, ir vai nu 3, vai 6 oglekļa atomi. Visas reakcijas, kas atrodas glikolīzes ceļā, var iedalīt piecās kategorijās, proti, fosforilgrupas pārnešana, fosforilgrupas nobīde, izomerizācija, dehidratācija un aldola šķelšana.
Glikolīzes reakcijas secību var sadalīt trīs galvenajos posmos. Pirmā glikoze ir notverta un destabilizēta. Tad molekula ar 6 oglekļa atomiem tiek sadalīta molekulās ar diviem vai trim oglekļa atomiem. Glikolīzes ceļu, kuram nav nepieciešams skābeklis, sauc par fermentāciju, un to identificē pēc galvenā galaprodukta. Piemēram, dzīvnieku un daudzu baktēriju glikozes fermentācijas produkts ir laktāts; tā saukto laktāta fermentāciju. Lielākajā daļā augu šūnu un rauga gala produkts ir etanols, tāpēc to sauc par spirta fermentāciju.
Kas ir glikoneoģenēze?
Glikoneoģenēze ir definēta kā glikozes un citu ogļhidrātu sintezēšanas process no trim vai četriem oglekļa prekursoriem dzīvās šūnās. Parasti šiem prekursoriem pēc būtības nav ogļhidrātu; Piruvāts ir visizplatītākais prekursors daudzās dzīvās šūnās. Anaerobos apstākļos piruvāts tiek pārveidots par laktātu, un to izmanto kā priekšgājēju šajā ceļā.
Galvenokārt glikoneoģenēze notiek aknās un nierēs. Pirmās septiņas reakcijas glikoneoģenēzes ceļā notiek, vienkārši mainot atbilstošās reakcijas glikolīzes ceļā. Tomēr ne visas reakcijas glikolīzes ceļā ir atgriezeniskas. Tādēļ četras glikoneoģenēzes apvedreakcijas apiet trīs glikolītisko darbību neatgriezeniskumu (1., 3. un 10. solis).
Kāda ir atšķirība starp glikolīzi un glikoneoģenēzi?
• Trīs būtībā neatgriezeniskas glikoliskā ceļa reakcijas glikoneoģenēzes ceļā apiet ar četrām apvedceļa reakcijām.
• Glikoneoģenēze ir anabolisks ceļš, savukārt glikolīze ir katabolisks ceļš.
• Glikolīze ir eksergonisks ceļš, tādējādi iegūstot divus ATP uz glikozi. Glikoneoģenēzei nepieciešama sešu fosfoanhidrīdu saišu (četras no ATP un divas no GTP) saistītā hidrolīze, lai virzītu glikozes veidošanās procesu.
• Glikoneoģenēze notiek galvenokārt aknās, savukārt glikolīze notiek muskuļos un citos dažādos audos.
• Glikolīze ir glikozes un citu ogļhidrātu katabolizācijas process, savukārt glikoneoģenēze ir cukuru un polisaharīdu sintezēšanas process.
• Pirmās septiņas reakcijas glikoneoģenēzes ceļā notiek, vienkārši mainot atbilstošās reakcijas glikolīzes ceļā.
• Glikolīzē tiek izmantotas divas ATP molekulas, bet tiek ģenerētas četras. Tāpēc neto ienesīgums ATP uz glikozi ir divi. No otras puses, glikoneoģenēze patērē sešas ATP molekulas un sintezē vienu glikozes molekulu.
