Complete oxidation ya glucose. glucose oxidation majibu

Makala hii itaangalia jinsi oxidation ya glucose. Wanga ni poligidroksikarbonilnogo aina misombo, na derivat yake. makala tabia - mbele ya makundi alidehaidi au ketoni na makundi mawili hydroxyl.

Katika muundo wake, wanga ni umegawanyika katika monosaccharides, polysaccharides, oligosaccharides.

monosaccharides

Monosaccharides ni wanga rahisi, ambayo haiwezi kufanyiwa hidrolisisi. Kulingana na ambayo kundi ni sasa katika muundo - alidehaidi au ketoni ni pekee aldose (hizi ni pamoja na galactose, glucose, ribose) na ketoses (ribulose, fructose).

oligosaccharides

Oligosaccharides ni wanga kuwa ni linajumuisha mabaki 9:58 monosaccharide asili alijiunga na uhusiano glycosidic. Kulingana na idadi ya mabaki monosaccharide kutofautisha disaccharides, trisaccharides, na kadhalika. Hiyo ni sumu kwa oxidation ya glucose? Hii itajadiliwa baadaye.

polysaccharides

Polysaccharides ni wanga ambayo yana zaidi ya kumi vitengo monosaccharide kuunganishwa pamoja na vifungo glycosidic. Kama muundo wa polisakaraidi zenye huo mabaki monosaccharide, inaitwa gomopolisaharidom (kwa mfano, wanga). Kama mabaki hayo ni tofauti - heteropolysaccharide (kama vile heparin).

Jinsi muhimu ni oxidation ya glucose?

kazi ya wanga katika mwili wa binadamu

Wanga na zifuatazo makala kuu:

1. Nishati. kazi kuu ya wanga, kama wao ni chanzo kikuu cha nishati katika mwili. Kutokana na oxidation kuridhika zaidi ya nusu ya mahitaji ya nishati ya mtu. oxidation ya gramu moja ya kabohaidreti iliyotolewa 16.9 KJ.
2. Reserve. Glycogen na wanga ni kuhifadhi mfumo wa madini.
3. Muundo. Selulosi na baadhi misombo ya polisakaraidi kuunda kudumu mifupa katika mimea. Pia, katika tata na lipids na protini ambazo ni sehemu ya biomembranes kiini.
4. Kinga. Kwa heteropolysaccharides tindikali katika nafasi ya lubricant kibiolojia. Wao line uso wa viungo, ambayo ni katika kuwasiliana na kusugua dhidi ya kila mmoja, pua mucosa, njia ya utumbo.
5. Antigoagulyantnaya. carbohydrate haya haijagawanywa, ina tabia muhimu ya kibayolojia - yaani, kuzuia damu clotting.
6. Wanga ni chanzo carbon ajili ya awali ya protini, lipids na asidi nucleic.

Kwa viumbe ni chanzo kikuu cha wanga, wanga malazi - sukari, wanga, sukari, lactose). Glucose inaweza synthesized katika mwili na amino asidi, GLYCEROL, lactate na piruvati (glukoneojenesi).

glycolysis

Glycolysis inawakilisha moja ya aina tatu uwezekano wa mchakato glucose oxidation. Katika nguvu hizi mchakato ugawaji kuhifadhiwa na hatimaye ATP na NADH. Moja ya molekuli yake hugawanyika molekuli mbili za piruvati.

glycolysis mchakato unafanyika chini ya ushawishi wa mawakala mbalimbali enzymatic, yaani vichocheo kibaiolojia asili. kioksidishaji muhimu zaidi ni oksijeni, lakini ni muhimu kufahamu kuwa mchakato wa glycolysis unaweza kufanywa kutokana na kukosekana kwa oksijeni. Aina hii ya glycolysis anaerobic inaitwa.

Glycolysis ni anaerobic mchakato stepwise oxidation ya glucose. Na hili glycolysis glucose oxidation haijakamilika. Kwa hiyo, katika oxidation ya glucose zinazozalishwa molekuli moja tu ya piruvati. Kwa mtazamo wa faida ya nishati anaerobic glycolysis ni mvuto pungufu aerobic. Hata hivyo, kama kiini huenda oksijeni, ubadilishaji yanaweza kutokea katika aerobic anaerobic glycolysis, ambayo ni ya kukamilisha oxidation ya glucose.

utaratibu wa glycolysis

Katika mchakato wa glycolysis ni itaharibikia sita carbon glucose katika sehemu mbili molekuli tatu carbon wa piruvati. mchakato mzima imegawanywa katika hatua tano za maandalizi na tano, wakati ambao nishati kuhifadhiwa katika ATP.

Hivyo, glycolysis hutokea katika hatua mbili, ambapo kila imegawanywa katika hatua tano.

Hatua №1 glucose oxidation

• Hatua ya kwanza. Wakati hatua ya kwanza ni ufosforiaji ya glucose. Uanzishaji wa saccharide fosfolirirovaniya hutokea sita kaboni chembe.
• hatua ya pili. mchakato wa isomerization ya glucose-6-phosphate. Katika hatua hii, glucose ni inayotolewa katika fructose-6-phosphate na hatua kichocheo cha phosphoglucoisomerase.
• hatua ya tatu. Ufosforiaji ya fructose-6-phosphate. Katika hatua hii, malezi ya fructose 1,6-bisphosphate (pia huitwa aldolase) chini ya ushawishi wa phosphofructokinase-1. Yeye ni kushiriki katika ledsagas ya kundi phosphoryl kutoka adenosini trifosfati kwa fructose molekuli.
• hatua ya nne. Katika hatua hii, aldolase kifua cha mwanamke. Matokeo yake miwili triose phosphate molekuli, na hasa ketose eldozy.
• hatua ya tano. Triose phosphate isomerization. Katika hatua hii, kutuma glyceraldehyde-3-phosphate katika hatua ya kugawanyika glukosi. Wakati mabadiliko haya hutokea dihydroxyacetone phosphate katika mfumo wa glyceraldehyde-3-phosphate. mabadiliko haya ni kukamilika kwa hatua ya Enzymes.
• hatua ya sita. oxidation ya glyceraldehyde-3-phosphate. Katika hatua hii, oxidation ya molekuli na fosforasi yake baadae kwa 1,3-diphosphoglycerate.
• hatua ya saba. Hatua hii inahusisha kuhamisha 1,3-diphosphoglycerate phosphate kikundi ADP. Matokeo ya mwisho ya hatua hii inaundwa 3-phosphoglycerate na ATP.

Hatua №2 - kamili oxidation ya glucose

• hatua nane. Katika hatua hii, mpito 3-phosphoglycerate 2-phosphoglycerate. mchakato wa mpito ni kazi chini ya hatua ya enzyme kama vile mutase phosphoglycerate. Hii kemia glucose oxidation majibu kuendelea na uwepo wa lazima wa magnesiamu (Mg).
• hatua ya tisa. Katika hatua hii, upungufu wa maji mwilini ya 2-phosphoglycerate.
• hatua ya kumi. On uhamisho wa phosphate inayotokana na awamu ya awali inapita katika PEP na ADP. Kutekelezwa na uhamisho kwa fosfoenulpirovata ADP. Majibu hayo ya kemikali inawezekana mbele ya ions magnesiamu (Mg) na potassium (K).

Katika hali ya aerobic, mchakato suala la CO ₂ na H ₂ O. equation ya glucose oxidation kama ifuatavyo:

C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6SO 6d ₂ → ₂ + 6H ₂ O + 2880 KJ / mole.

Hivyo, kiini mkusanyiko wa NADH hutokea katika malezi ya lactate kutoka glukosi. Hii ina maana kwamba mchakato huo ni anaerobic, na inaweza kuendelea kutokana na kukosekana kwa oksijeni. Hiyo oksijeni - mwisho ya kukubali elektroni, ambayo ni zinaa NADH katika mlolongo wa kupumua.

Katika mchakato wa kuhesabu mizani ya nishati ya athari glycolytic lazima ieleweke kwamba kila hatua ya Hatua ya pili ni mara kwa mara mbili. Kutokana na hili tunaweza kuhitimisha kwamba katika hatua ya kwanza mbili molekuli ATP zinatumika, na wakati wa mtiririko wa hatua ya pili, 4 ATP ufosforiaji ya substrate molekuli na aina. Hii ina maana kwamba kama matokeo ya oxidation ya kila molekuli ya sukari chembechembe kujilimbikiza molekuli mbili ATP.

Sisi kuchunguza oxidation ya glucose na oksijeni.

Anaerobic njia ya glucose oxidation

Aerobic oxidation kuitwa oxidation mchakato ambao nishati uteuzi hutokea na kwamba hutokea katika uwepo wa oksijeni, kinachoonyesha ya kukubali mwisho hidrojeni katika mlolongo wa kupumua. Hidrojeni wafadhili molekuli protrudes kupunguzwa aina coenzymes (FADN2, NADH, NADPH) ambayo hutengenezwa na majibu ya kati substrate oxidation.

mchakato wa aerobic oxidation ya aina glucose dichotomic ni njia kuu ya glucose ukataboli kwa binadamu. Aina hii ya glycolysis unaweza kufanywa katika tishu yote na viungo vya mwili wa binadamu. Kutokana na athari hizi ni cleavage ya molekuli ya sukari na maji na kaboni dioksidi. nishati iliyotolewa katika kesi hii itakuwa kusanyiko katika ATP. Utaratibu huu unaweza kugawanywa katika hatua tatu:

1. mchakato wa uongofu wa molekuli glucose katika jozi ya molekuli ya asidi piruvati. majibu hufanyika katika cytoplasm kiini na ni njia maalum glucose mtengano.
2. mchakato wa malezi ya Asetili-CoA katika udikaboksishaji uoksidishaji wa asidi piruvati. Mmenyuko huu hufanyika katika mitochondria seli.
3. oxidation ya Asetili-CoA katika mzunguko wa Krebs. majibu hufanyika katika mitochondria seli.

Katika kila hatua ya mchakato huu inazalisha aina kupunguzwa ya coenzymes, kwa vioksidishaji enzyme complexes ya mlolongo kupumua. Huu hutoa ATP na oxidation ya glucose.

coenzymes Elimu

Coenzymes ambayo ni sumu kwenye hatua ya pili na ya tatu ya glycolysis aerobic, ni iliyooksidishwa moja kwa moja katika mitochondria seli. Sambamba na hili, NADH, ambayo iliundwa katika cytoplasm ya kiini wakati wa hisia za hatua ya kwanza ya glycolysis aerobic, hana uwezo wa kupenya kwa utando wa mitochondrial. Hidrojeni ni kuhamishwa kutoka NADH kwa seli cytoplasmic mitochondria na mzunguko kuhamisha. Miongoni mwa mzunguko haya unaweza kutofautisha kuu - Malate-asparteti.

Kisha, kwa kutumia NADH cytoplasmic hutokea katika marejesho oksaloasetati Malate ambayo kwa upande wake, huingia seli mitochondria na kisha iliyooksidishwa na kupunguza NAD mitochondrial. Oksaloasetati anarudi cytoplasm katika mfumo wa asparteti.

aina mutated ya glycolysis

maendeleo ya glycolysis inaweza zaidi kuambatana na kutolewa kwa 1.3 na 2.3-bifosfoglitseratov. Hivyo 2,3-bifosfoglitserat chini ya ushawishi wa kichocheo kibiolojia inaweza kutumiwa tena na mchakato glycolysis, na kisha kubadili sura yake kwa 3-phosphoglycerate. Enzymes hizi huchangia majukumu mbalimbali. Kwa mfano, 2,3-bifosfoglitserat iliyoko himoglobini, kukuza mpito wa oksijeni kwenye tishu, na hivyo kuchangia katika kupunguza na dissociation ya oksijeni mshikamano na erythrocytes.

hitimisho

Bakteria wengi mabadiliko ya kweli ya mfumo glycolysis katika hatua zake mbalimbali. Inawezekana kupunguza kiasi yao jumla au muundo wa hatua hizi na athari ya misombo mbalimbali enzyme. Baadhi ya bakteria anaerobic wana uwezo wa njia nyingine wanga mtengano. Zaidi ya thermophiles ina mbili tu za glycolysis enzyme, hasa, enolase na piruvati kinase.

Tuliangalia jinsi mapato oxidation ya glucose katika mwili.