اکسیداسیون کامل گلوکز است. واکنش اکسیداسیون گلوکز

این مقاله به بررسی چگونگی اکسیداسیون گلوکز است. کربوهیدرات ها ترکیبات نوع poligidroksikarbonilnogo و مشتقات آنها هستند. از ویژگی های مشخصه - حضور گروه آلدهید یا کتون و حداقل دو گروه هیدروکسیل است.

در ساختار آن، کربوهیدرات به مونوساکاریدها، پلی ساکارید، الیگوساکاریدها تقسیم شده است.

مونوساکاریدها

مونوساکاریدها ساده ترین کربوهیدرات ها، که می تواند به هیدرولیز نمی شود قرار می گیرند. بسته به این که گروه در حال حاضر در ترکیب است - آلدهید یا کتون جدا شده است آلدوز (شامل گلوکز، گالاکتوز، ریبوز) و کتوز (ریبولوز، فروکتوز).

الیگوساکاریدها

الیگوساکارید کربوهیدرات ها هستند که از دو تا ده باقی مانده منشاء مونوساکارید عضو شده در توسط ارتباط گلیکوزیدی تشکیل شده است. بسته به تعداد از باقی مانده های مونوساکارید تشخیص دی ساکاریدها، trisaccharides، و غیره. است که توسط اکسیداسیون گلوکز تشکیل؟ این خواهد شد بعد از بحث شده است.

پلی ساکارید

پلی ساکاریدها کربوهیدرات که شامل بیش از ده واحد مونوساکارید با هم توسط پیوند گلیکوزیدی پیوست می باشد. اگر ترکیب پلی ساکاریدی حاوی باقی مانده مونوساکارید همان است، به نام gomopolisaharidom (به عنوان مثال، نشاسته). اگر این پس مانده های مختلف هستند - heteropolysaccharide (مانند هپارین).

اکسیداسیون گلوکز چقدر مهم است؟

توابع کربوهیدرات ها در بدن انسان

کربوهیدرات ها دارای ویژگی های اصلی زیر است:

1. انرژی. تابع اصلی از کربوهیدرات ها، آنها به عنوان منبع اصلی انرژی در بدن هستند. به عنوان یک نتیجه از اکسیداسیون بیش از نیمی از نیازهای انرژی فرد راضی است. اکسیداسیون یک گرم کربوهیدرات منتشر 16.9 کیلوژول.
2. رزرو. گلیکوژن و نشاسته است فرم ذخیره سازی مواد غذایی.
3. ساختار. سلولز و برخی از ترکیبات پلی ساکاریدی دیگر اسکلت با دوام در گیاهان را تشکیل میدهند. آنها همچنین، در یک مجتمع با چربی و پروتئین هستند که بخشی از biomembranes سلول.
4. محافظ. برای heteropolysaccharides اسیدی در نقش روان کننده های بیولوژیکی است. آنها سطح مفاصل، که در تماس هستند و در برابر یکدیگر، مخاط بینی، دستگاه گوارش مالش خط.
5. Antigoagulyantnaya. این کربوهیدرات هپارین، دارای خواص بیولوژیکی مهم است - یعنی، مانع از لخته شدن خون.
6. کربوهیدرات ها نشان دهنده یک منبع کربن برای سنتز پروتئین ها، چربی ها و اسیدهای نوکلئیک.

برای ارگانیسم منبع اصلی کربوهیدرات ها، کربوهیدرات ها در رژیم غذایی - شکر، نشاسته، گلوکز، لاکتوز). گلوکز می تواند در بدن از اسیدهای آمینه، گلیسرول، لاکتات و پیروات (گلوکونئوژنز) تولید کرد.

گلیکولیز

گلیکولیز یکی از سه شکل ممکن است از فرایند اکسیداسیون گلوکز نشان دهنده. در این فرآیند تخصیص انرژی ذخیره شده توسط متعاقبا ATP و NADH. یکی از مولکول آن تقسیم به دو مولکول از پیروات.

فرآیند گلیکولیز می گیرد تحت تاثیر عوامل مختلف آنزیمی، به عنوان مثال کاتالیزور ماهیت بیولوژیکی. اکسیدان مهم ترین اکسیژن است، اما شایان ذکر است که روند گلیکولیز را می توان در عدم حضور اکسیژن انجام می شود. این نوع از گلیکولیز بی هوازی نامیده می شود.

گلیکولیز بی هوازی فرآیند اکسیداسیون گام به گام از گلوکز است. با استفاده از این گلیکولیز اکسیداسیون گلوکز کامل نیست. بنابراین، در اکسیداسیون گلوکز تولید شده تنها یک مولکول از پیروات. از نقطه نظر منافع انرژی گلیکولیز بی هوازی کمتر مطلوب تر هوازی است. با این حال، اگر سلول می رود اکسیژن، تبدیل ممکن است در گلیکولیز بی هوازی هوازی است، که اکسیداسیون کامل گلوکز رخ می دهد.

مکانیسم گلیکولیز

در این روند از گلیکولیز آن واپاشی گلوکز شش کربن به دو مولکول سه کربنی از پیروات. کل فرآیند به پنج مرحله مقدماتی و پنج، که در طی آن انرژی در ATP ذخیره شده تقسیم شده است.

بنابراین، گلیکولیز در دو مرحله، که هر کدام به پنج مرحله تقسیم می شود.

گام №1 اکسیداسیون گلوکز

• مرحله اول است. در گام اول فسفوریلاسیون گلوکز است. فعال سازی fosfolirirovaniya قند توسط اتم کربن ششم رخ می دهد.
• مرحله دوم است. فرایند ایزومریزاسیون گلوکز-6-فسفات. در این مرحله، گلوکز به فروکتوز 6 فسفات توسط عمل کاتالیزوری از phosphoglucoisomerase کشیده شده است.
• مرحله سوم. فسفوریلاسیون فروکتوز 6 فسفات. در این مرحله، تشکیل فروکتوز 1،6-بیس فسفات (همچنین به نام آلدولاز) تحت تاثیر فسفوفروکتوکیناز-1 است. او در همراهی گروه phosphoryl از آدنوزین تری فسفات به یک مولکول فروکتوز است.
• در مرحله چهارم. در این مرحله، رخ آلدولاز است. به عنوان یک نتیجه دو مولکول فسفات triose، و در eldozy ketose خاص است.
• مرحله پنجم. ایزومریزاسیون فسفات Triose. در این مرحله، ارسال گلیسرآلدهید 3-فسفات در مراحل گلوکز تقسیم. هنگامی که این انتقال در قالب گلیسرآلدهید 3-فسفات رخ می دهد دیهیدروکسی استون فسفات. این انتقال توسط عمل آنزیم انجام می شود.
• مرحله ششم. اکسیداسیون گلیسرآلدهید 3-فسفات. در این مرحله، اکسیداسیون مولکول و فسفوریلاسیون متعاقب آن به 1،3-diphosphoglycerate.
• مرحله هفتم. این مرحله شامل انتقال از گروه فسفات 1،3-diphosphoglycerate به ADP. نتیجه نهایی این مرحله تشکیل شده است 3-phosphoglycerate و ATP است.

مرحله №2 - اکسیداسیون کامل گلوکز

• مرحله هشتم. در این مرحله، انتقال 3-phosphoglycerate 2-phosphoglycerate. روند انتقال است تحت عمل آنزیمی مانند موتاز phosphoglycerate انجام شده است. این واکنش اکسیداسیون گلوکز شیمی ادامه با حضور اجباری از منیزیم (Mg).
• مرحله نهم. در این مرحله، آبگیری 2-phosphoglycerate.
• مرحله دهم. در انتقال فسفات به دست آمده از مراحل قبلی در جریان PEP و ADP. اجرا شده توسط انتقال به fosfoenulpirovata ADP. چنین یک واکنش شیمیایی در حضور یون های منیزیم (Mg) و پتاسیم (K) امکان پذیر است.

تحت شرایط هوازی، روند می آید به CO ₂ و H ₂ O معادله اکسیداسیون گلوکز شرح زیر است:

C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6SO 6D ₂ → ₂ + 6H ₂ O + 2880 کیلوژول / مول است.

بنابراین، تجمع سلول از NADH در شکل گیری لاکتات از گلوکز رخ می دهد. این به این معنی است که مانند یک فرایند یک بی هوازی است، و ممکن است در صورت عدم حضور اکسیژن را ادامه دهید. که اکسیژن - پذیرنده نهایی الکترون، که NADH در انتقال زنجیره تنفسی.

در روند محاسبه تعادل انرژی از واکنش های گلیکولیز باید دانست که هر مرحله از مرحله دوم دو بار تکرار شده است. از این میتوان نتیجه گرفت که در مرحله اول دو مولکول ATP صرف شده است، و در طول جریان مرحله دوم، یک ATP-فسفوریلاسیون یک مولکول سوبسترا بر اساس نوع 4. این به این معنی است که به عنوان یک نتیجه اکسیداسیون هر مولکول گلوکز سلول دو مولکول ATP تجمع می یابد.

ما در بر اکسیداسیون گلوکز توسط اکسیژن را بررسی کرده اند.

مسیر بی هوازی از اکسیداسیون گلوکز

هوازی اکسیداسیون نامیده می شود فرآیند اکسیداسیون که در آن انتخاب انرژی رخ می دهد و این که در حضور اکسیژن رخ می دهد، طرح پذیرنده پایان هیدروژن در زنجیره تنفسی. هیدروژن اهدا کننده مولکول های بیرون زده کاهش کوآنزیم فرم (FADN2، NADH، NADPH) که توسط واکنش از اکسیداسیون مواد میانی تشکیل شده است.

روند اکسیداسیون هوازی نوع dichotomic گلوکز راه اصلی از کاتابولیسم گلوکز در انسان است. این نوع از گلیکولیز می توان در تمام بافت ها و اندام های بدن انسان انجام شده است. نتیجه این واکنش رخ از یک مولکول گلوکز به آب و دی اکسید کربن است. انرژی در این مورد منتشر خواهد شد در ATP انباشته شده است. این فرایند را می توان به سه مرحله تقسیم می شود:

1. فرآیند تبدیل مولکول گلوکز به یک جفت مولکول از پیرویک اسید. واکنش می گیرد در سیتوپلاسم است و یک راه خاص تجزیه گلوکز است.
2. فرایند تشکیل استیل- CoA در دکربوکسیلاسیون اکسیداتیو پیرویک اسید. این واکنش در میتوکندری سلول است.
3. اکسیداسیون استیل- CoA به چرخه کربس. واکنش می گیرد در میتوکندری سلول است.

در هر مرحله از این فرایند تولید اشکال کاهش کوآنزیم، با اکسید کردن مجتمع آنزیم زنجیره تنفسی. این تولید ATP توسط اکسیداسیون گلوکز.

کوآنزیم آموزش و پرورش

کوآنزیم که در مرحله دوم و سوم گلیکولیز هوازی تشکیل، به طور مستقیم در میتوکندری سلول اکسید می شود. به موازات این، NADH، که در سیتوپلاسم سلول در طول واکنش مرحله اول گلیکولیز هوازی تشکیل شد، هیچ توانایی برای از طریق غشا میتوکندری نفوذ کند. هیدروژن از NADH به سلول میتوکندری سیتوپلاسمی توسط چرخه های شاتل منتقل شده است. مالات آسپارتات - در میان این چرخه می توانید اصلی تمایز قائل شود.

سپس با استفاده از NADH سیتوپلاسمی در مرمت مالات اگزالواستات که به نوبه خود، وارد میتوکندری سلول و سپس با کاهش NAD میتوکندری اکسید رخ می دهد. اگزالواستات به سیتوپلاسم در قالب آسپارتات گرداند.

اشکال جهش یافته از گلیکولیز

پیشرفت گلیکولیز ممکن است بیشتر توسط انتشار 1.3 و 2.3-bifosfoglitseratov همراه باشد. بنابراین 2،3-bifosfoglitserat تحت تاثیر کاتالیزور بیولوژیکی می تواند به فرایند گلیکولیز بازیافت، و سپس شکل آن به 3-phosphoglycerate را تغییر دهید. این آنزیم ها بازی انواع نقش. به عنوان مثال، 2،3-bifosfoglitserat واقع در هموگلوبین، ترویج انتقال اکسیژن به بافت ها، در نتیجه کمک به کاهش و تفکیک از میل اکسیژن و گلبول های قرمز.

نتیجه

بسیاری از باکتری می تواند دوره فرم گلیکولیز در مراحل مختلف آن را تغییر دهید. ممکن است که به کاهش مقدار کل و یا اصلاح این مراحل خود را با تاثیر ترکیبات مختلف آنزیم. برخی از باکتری های بی هوازی از این توانایی برای روش های دیگر کربوهیدرات تجزیه. بسیاری از گرمادوست تنها دو آنزیم گلیکولیز، به ویژه، enolase و پیرووات کیناز.

ما در چگونه درآمد حاصل از اکسیداسیون گلوکز در بدن بود.