Enzymen spelen een cruciale rol bij cellulaire ademhaling en werken als biologische katalysatoren die de chemische reacties versnellen die betrokken zijn bij het afbreken van glucose en het genereren van energie in de vorm van ATP. Hier is een uitsplitsing van hun rol in elke fase:

1. Glycolyse (cytoplasma):

* hexokinase: Fosforyleert glucose, valt deze in de cel en bereidt het voor op verdere afbraak.

* fosfoglucose -isomerase: Converteert glucose-6-fosfaat naar fructose-6-fosfaat.

* fosfofructokinase-1 (PFK-1): Het belangrijkste regulerende enzym van glycolyse. Het fosforyleert fructose-6-fosfaat tot fructose-1,6-bisfosfaat en pleegt het molecuul voor glycolyse.

* aldolase: Cleaves fructose-1,6-bisfosfaat in twee 3-koolstofmoleculen, glyceraldehyde-3-fosfaat en dihydroxyacetonfosfaat.

* Triose fosfaat isomerase: Converteert dihydroxyacetonfosfaat naar glyceraldehyde-3-fosfaat.

* Glyceraldehyde 3-fosfaatdehydrogenase: Oxideert glyceraldehyde-3-fosfaat en voegt een fosfaatgroep toe, waardoor 1,3-bisfosfoglyceraat wordt geproduceerd.

* fosfoglycerate kinase: Transfers een fosfaatgroep van 1,3-bisfosfoglyceraat naar ADP, die ATP produceert.

* fosfoglycerate mutase: Herschikt de fosfaatgroep op 3-fosfoglyceraat, waardoor 2-fosfoglyceraat ontstaat.

* enolase: Uitdraten 2-fosfoglyceraat en produceren fosfoenolpyruvaat (PEP).

* pyruvaatkinase: Verbiedt een fosfaatgroep van PEP naar ADP, die ATP en pyruvaat produceert.

2. Pyruvaatoxidatie (mitochondriale matrix):

* Pyruvaat dehydrogenase -complex: Een multi-enzymcomplex dat pyruvaat omzet in acetyl-CoA, koolstofdioxide vrijgeeft en NAD+ wordt verminderd tot NADH.

3. Citroenzuurcyclus (mitochondriale matrix):

* Citraatsynthase: Condenseert acetyl-CoA met oxaloacetaat om citraat te vormen.

* Aconitase: Isomeriseert citraat tot isocitraat.

* isocitraatdehydrogenase: Oxideert isocitraat tot a-ketoglutaraat, produceert CO2 en reduceert NAD+ tot NADH.

* α-ketoglutaraat dehydrogenase-complex: Oxideert α-ketoglutaraat tot succinyl-CoA, produceert CO2 en reduceert NAD+ tot NADH.

* Succinyl-CoA synthetase: Converteert succinyl-CoA om te succineren, genereert GTP (die later wordt omgezet in ATP).

* succinaat dehydrogenase: Oxideert succinaat tot fumaraat, waardoor FAD wordt verminderd tot FADH2.

* fumarase: Hydrateert fumaraat om te malaat.

* malate dehydrogenase: Oxideert malaat tot oxaloacetaat, waardoor NAD+ tot NADH wordt gereduceerd.

4. Oxidatieve fosforylering (binnenste mitochondriaal membraan):

* Elektrontransportketen: Een reeks eiwitcomplexen die elektronen van NADH en FADH2 overbrengen naar zuurstof, waardoor energie wordt vrijgeeft die het pompen van protonen over het binnenste mitochondriale membraan aandrijft.

* ATP -synthase: Gebruikt de protongradiënt gecreëerd door de elektrontransportketen om ATP van ADP en fosfaat te synthetiseren.

Samenvattend spelen enzymen een essentiële rol in elke stap van cellulaire ademhaling, waardoor de efficiënte en gecontroleerde afbraak van glucose en de productie van ATP. zorgt voor de productie van ATP. Hun specifieke katalytische activiteiten zorgen voor de omzetting van moleculen, de afgifte van energie en het genereren van elektronendragers die de uiteindelijke ATP -productie voeden.