Inhalt
- Enzyme in der Glykolyse
- Was Glykolyse bewirkt
- Regulierende Enzyme
- Regulation der Glykolyse auf andere Weise
Lebende Zellen ernähren sich von Glukose. Obwohl es einige andere Moleküle gibt, die zur Not dienen können, stammt der größte Teil der Energie in lebenden Zellen - einschließlich der Energie, die Ihr Leben ermöglicht - aus der Aufspaltung von Glukose in kleinere Moleküle.
Die Glykolyse beginnt mit einem 6-Kohlenstoff-Glucosemolekül und endet mit zwei 3-Kohlenstoff-Pyruvatmolekülen, die dann in zwei kleinere Citratmoleküle umgewandelt werden. Aber es ist nicht nur ein Schnipsel: Es dauert 10 verschiedene chemische Reaktionen, um die Arbeit zu erledigen, und der Prozess kann auf dem Weg durch Inhibitoren der Glykolyse gestoppt werden.
Enzyme in der Glykolyse
Enzyme sind Proteinmoleküle, die eine chemische Reaktion unterstützen. Jede chemische Reaktion benötigt einen kleinen Energieschub, um zu starten, und Enzyme reduzieren den Energieschub, der als Aktivierungsenergie bekannt ist.
Es ist nicht so, dass diese chemischen Reaktionen ohne Enzyme überhaupt nicht stattfinden könnten, aber Enzyme lassen sie viel wahrscheinlicher auftreten.
Drei der 10 Glykolyseschritte sind mit so großen Energieänderungen verbunden, dass sie fast nie ohne Enzyme ablaufen. Daher sind diese besonderen Schritte wichtige Punkte für die Regulierung der Glykolyse.
Was Glykolyse bewirkt
Die Glykolyse ist der erste Schritt im Energiestoffwechsel von Zellen.
Es ist so etwas wie einen Apfel zu essen. Wenn Sie immer zuerst den Apfel halbieren und schälen und die Schale essen, und dann den Apfel in kleinere Stücke schneiden und essen, dann wäre Glykolyse nur die Schritte des Essens der Schale und des Halbierens des Apfels. Das Endprodukt sind die beiden Apfelhälften und ein wenig Energie aus dem Verzehr der Schale.
Wenn Sie bereits einen Stapel geschälter Apfelhälften hatten oder nicht die Energie benötigen, die Sie durch die Apfelschale erhalten, hören Sie auf, an neuen Äpfeln zu arbeiten. Ihre Zellen tun dasselbe, aber das Endprodukt sind Zitratmoleküle anstelle von Apfelhälften, und die Energie in Ihrer Zelle wird in Adenosintriphosphat, ATP, übertragen.
Regulierende Enzyme
Glukose wird von einem Transportprotein in eine lebende Zelle transportiert. Das gleiche Protein, das es einbringt, wird es sofort wieder ausschleusen, aber nicht, wenn seine Struktur geändert wurde.
Ein Enzym ordnet Atome im Glukosemolekül neu an, um daraus Fruktose zu machen. Dann verbindet die Phosphofructokinase oder das PFK-Enzym eine Phosphatgruppe mit dem Fructosemolekül. Das bereitet es auf den nächsten Schritt in der Glykolyse vor und verhindert auch, dass das Transportprotein den Zucker aus der Zelle zurücknimmt.
Wenn es bereits viel ATP und auch viel Citrat gibt, verlangsamt sich die PFK. Auf die gleiche Weise müssen Sie keinen weiteren Apfel in Scheiben schneiden, wenn Sie nicht hungrig sind und viele Scheiben herumliegen. PFK muss nicht handeln, wenn es viel ATP und viel Citrat gibt. Hohe Konzentrationen dieser Verbindungen verringern die Glykolyse.
Regulation der Glykolyse auf andere Weise
Bei einigen Schritten der Glykolyse müssen die Zwischenprodukte ein Wasserstoffatom entfernen, damit sie weiter zerfallen und mehr Energie liefern können. Wenn es kein anderes Molekül gibt, das das Wasserstoffatom akzeptiert, wird die Glykolyse gestoppt.
In diesem speziellen Fall ist das Molekül, das das Wasserstoffatom akzeptiert, NAD +. Die Glykolyse stoppt also, wenn kein NAD + vorhanden ist.
Die Geschwindigkeit der Glykolyse wird auch in Abhängigkeit von der Menge der umliegenden Glukose verändert. Wenn keine Glukosemoleküle in die Zelle transportiert werden, stoppt die Glykolyse.