糖酵解:功能,任务,作用和疾病

糖酵解包括生物催化控制的单糖分解,例如 D-葡萄糖 在人类和几乎所有的多细胞生物中。 降解和转化过程 葡萄糖丙酮酸 发生在十个连续的步骤中,并且可以在有氧和无氧条件下发生。 糖酵解用于产生能量,并且 丙酮酸 为某些物质的生化合成提供初始前体。 高阶分解 碳水化合物 (多糖) 在被分解成单糖后也经历糖酵解。

什么是糖酵解?

糖酵解是一个简单的分解代谢过程 D-葡萄糖 并发生在细胞质中的细胞内,即细胞浆的液体部分。 糖酵解是一个简单的分解代谢过程 D-葡萄糖发生在细胞质中的细胞内,即细胞浆的液体部分。 降解过程发生在 10 个连续的酶促控制的单独步骤中。 最终产品总量 平衡 从糖酵解每个葡萄糖分子是 2 丙酮酸 分子, 2 个 ATP 核苷酸和 2 个 NADH 核苷酸。 这 10 个单独的步骤可以分为两个阶段,从第 1 步到第 5 步的准备阶段和从第 6 步到第 10 步的摊销阶段。准备阶段对新陈代谢在能量上是负面的,因此必须以2 ATP。 只有摊销阶段在能量上是正的,导致以 2 个 ATP 核苷酸和 2 个 NADH 核苷酸的形式获得净能量增益。 在糖酵解的前两个步骤中的每一个步骤中,2 磷酸盐 基团被转移到葡萄糖,来自 2 个 ATP 核苷酸(腺苷 三磷酸),从而转化为 ADP 核苷酸(二磷酸腺苷)。 虽然糖酵解直至形成丙酮酸与是否存在好氧(好氧)或缺氧(厌氧)条件无关,但丙酮酸的进一步代谢取决于是否存在 氧气 是否可用。 但是,严格来说,进一步的降解和转化过程不再是糖酵解的一部分。

功能与任务

糖酵解是细胞内发生的最重要和最常见的中枢代谢过程之一。 糖酵解的任务和功能是简单的能量代谢和物质代谢。 D-葡萄糖。 这个过程中的能量载体和能量提供者是ATP,它是在过程中获得的。 能量代谢 通过提供能量和转移 磷酸盐 组为 ADP 核苷酸。 通过 ATP 的路线的优点是能量储存时间很短,不会因散热而损失。 此外,ATP 可以短距离运输到此刻需要能量的地方。 能量阳性糖酵解还为细胞提供丙酮酸。 它既可以在“消耗”下被引入柠檬酸循环和随后的呼吸链 氧气 在有氧条件下 线粒体 用于进一步产生能量的细胞,或者它可以用作合成所需物质的起始材料。 在柠檬酸循环中,CO2 ( 二氧化碳)和 H2O() 作为主要降解产物产生。 氧化过程中释放的能量被用于呼吸链,将 ADP 磷酸化为 ATP,从而短时间储存。 葡萄糖完全降解为 加入二氧化 氧气 能量更高,但缺点是它只能在有氧条件下发生,即分子氧有足够数量的条件。 当骨骼肌需要高水平执行时,向肌肉细胞输送氧气的速度太慢,因此它们必须从糖酵解中获取必要的能量。 糖酵解的另一个优势在于其高处理速度,在柠檬酸盐循环中可达到数倍的转化率。

疾病与疾病

糖酵解是生物进化史上最古老、最稳定的代谢过程之一。 很可能早在 3.5 亿年前,糖酵解就被进化为基本代谢过程之一,远远早于多细胞生物的发展,因为所有生物都能够进行糖酵解并将其用于能量生产。只有少数与糖酵解障碍有明确因果关系的已知障碍或疾病。 主要是糖酵解过程中的干扰 对红色的严重影响 血液 细胞 (红细胞)。 因为它们不包含 线粒体,它们依赖于糖酵解的能量供应。 如果能量供应受到干扰,就会发生溶血,即细胞膜 红细胞 溶解和 血红蛋白 直接进入血清。 通常,丙酮酸激酶缺乏,从而使糖酵解过程中断。 导致类似症状的另一个原因可能是由于 红细胞 自己,如果他们没有足够的必要的酶 KKR(丙酮酸激酶同工酶)。 樽井病(Tarui's disease)是为数不多的直接引起糖酵解过程障碍的疾病之一。 它是一种糖原贮积病。 体内葡萄糖过多 血液 血清被身体暂时转化为聚合糖(糖原),当需要通过糖酵解进行代谢(代谢)时,该糖原会转化回葡萄糖。 在 Tarui 病的情况下,由于遗传性基因缺陷,磷酸果糖激酶缺乏,这种酶会导致葡萄糖磷酸化和转化为 果糖-1,6-二磷酸(糖酵解中的第三步)。 酶缺乏会导致糖酵解中断,从而无法为骨骼肌提供适当的能量。 疼痛的肌肉痉挛和溶血 贫血, 溶解膜的红色 血液 细胞,发生。