science >> Wetenschap >  >> Biologie

Wat gebeurt er wanneer glucose een cel binnengaat?

Het proces waarbij glucose wordt afgebroken in dierlijke cellen tot pyruvaat en energie wordt glycolyse genoemd. De energie die vrijkomt bij de conversie stelt cellen in staat om adenosinetrifosfaat (ATP) en nicotinamide-adenine-dinucleotide (NADH) te verminderen, waardoor de energie overal kan worden getransporteerd. Enzymen breken vervolgens de ATP of NADH af om energie te leveren aan specifieke delen van de cel. Het hele proces omvat ongeveer tien verschillende chemische reacties. In de eerste helft van de reacties wordt energie gebruikt, maar aan het einde van het proces wordt de verloren energie vervangen en verdubbeld.

Fosforilatie

Het eerste wat een cel doet met de glucose wanneer het binnenkomt, is het voorkomen dat het door het celmembraan teruglekt. Het proces wordt fosforylatie genoemd en het heeft alleen betrekking op een hexokinase-enzym dat de glucose in glucose 6-fosfaat omzet en dat dan omzet in fructose 6-fosfaat met het enzym glucosefosfaat-isomerase.

Consolidatie

Een consoliderend proces vindt vervolgens plaats. Met de introductie van de enzymen fosfofructokinase 1 en pyrofosfaat-afhankelijk fosfofructokinase, wordt het fructose 6-fosfaat omgezet in Fructose 1,6-bisfosfaat. Omdat deze reactie zo gemakkelijk in de cel gebeurt, is het moeilijk om het proces om te keren. Het is als een gemaal; het houdt het glycolyseproces in beweging.

Splitsing

Met de introductie van het enzym aldolase wordt het fructose 1,6-bisfosfaat gesplitst in twee triose suikers, glyceraldehyde 3-fosfaat en dihydroxyacetonfosfaat . Omdat de suikers soms in verschillende hoeveelheden nodig zijn, produceren de cellen een enzym, triosefosfaat-isomerase, waardoor de cellen de ene in de andere kunnen omzetten.

De energie opnieuw opslaan

De meeste eerdere reacties vereisen dat energie plaatsvindt. Vanaf dit punt krijgt de cel opgeslagen energie omdat ATP en NADH zijn gemaakt. Fosfaat wordt toegevoegd en waterstof wordt afgegeven om de twee suikers in 1,3-bisfosfoglyceraat om te zetten. De extra waterstof die vrijkomt, vermindert nicotinamide-adenine-dinucleotine-ionen in NADH en het 1,3-bisfosfoglyceraat wordt gereduceerd tot 3-fosfoglyceraat, waardoor een fosfaatring vrijkomt om ATP te maken.

Meer energie en pyruvaat

Een driestaps proces zet het 3-fosfoglyceraat om in pyruvaat. Ten eerste maakt fosfoglyceraat-mutase 2-fosfoglyceraat. Vervolgens maakt enolase phosphoenolpyruvate en geeft het water af. Ten slotte wordt het fosfoenolpyruvaat door het enzym pyruvaatkinase omgezet in pyruvaat en vrije waterstof, dat adenosinedifosfaat (ADP) omzet dat in de voorbereidende stappen is vrijgemaakt in ATP.