Pada artikel ini kita akan melihat lebih dekat glikolisis aerobik, prosesnya, dan menganalisis tahapan dan langkah-langkahnya. Mari berkenalan dengan oksidasi anaerobik glukosa, pelajari tentang modifikasi evolusioner dari proses ini dan tentukan signifikansi biologisnya.
Apa itu glikolisis
Glikolisis adalah salah satu dari tiga bentuk oksidasi glukosa, di mana proses oksidasi itu sendiri disertai dengan pelepasan energi, yang disimpan dalam NADH dan ATP. Dalam proses glikolisis, dua molekul asam piruvat diperoleh dari satu molekul glukosa.
Glikolisis adalah proses yang terjadi di bawah pengaruh berbagai katalis biologis - enzim. Oksidator utama adalah oksigen - O2, namun, proses glikolisis dapat berlangsung tanpa adanya oksigen. Jenis glikolisis ini disebut glikolisis anaerobik.
Proses glikolisis tanpa oksigen
Glikolisis anaerobik adalah proses bertahap oksidasi glukosa di mana glukosa tidak sepenuhnya teroksidasi. Satu molekul asam piruvat terbentuk. Dan dengan energisudut pandang, glikolisis tanpa partisipasi oksigen (anaerobik) kurang menguntungkan. Namun, ketika oksigen masuk ke dalam sel, proses oksidasi anaerobik dapat berubah menjadi proses aerob dan berlangsung dalam bentuk penuh.
Mekanisme glikolisis
Proses glikolisis adalah penguraian glukosa enam karbon menjadi piruvat tiga karbon dalam bentuk dua molekul. Prosesnya sendiri dibagi menjadi 5 tahap persiapan dan 5 tahap di mana energi disimpan dalam ATP.
Proses Glikolisis 2 langkah dan 10 langkah adalah sebagai berikut:
- 1 tahap, tahap 1 - fosforilasi glukosa. Pada karbon keenam dalam glukosa, sakarida itu sendiri diaktifkan melalui fosforilasi.
- Langkah 2 - isomerisasi glukosa-6-fosfat. Pada tahap ini, phosphoglucoseimerase secara katalitik mengubah glukosa menjadi fruktosa-6-fosfat.
- Tahap 3 - Fruktosa-6-fosfat dan fosforilasinya. Langkah ini terdiri dari pembentukan fruktosa-1,6-difosfat (aldolase) oleh aksi fosfofruktokinase-1, yang menyertai gugus fosforil dari asam adenosin trifosfat ke molekul fruktosa.
- Langkah 4 adalah proses pembelahan aldolase untuk membentuk dua molekul triosa fosfat, yaitu eldosa dan ketosa.
- Tahap 5 - triosa fosfat dan isomerisasinya. Pada tahap ini, gliseraldehida-3-fosfat dikirim ke tahap pemecahan glukosa berikutnya, dan dihidroksiaseton fosfat diubah menjadi bentuk gliseraldehida-3-fosfat di bawah pengaruh enzim.
- 2 tahap, tahap 6 (1) - Gliseraldehida-3-fosfat dan oksidasinya - tahap di mana molekul ini dioksidasi dan difosforilasi menjadidifosfogliserat-1, 3.
- Tahap 7 (2) - ditujukan untuk mentransfer gugus fosfat ke ADP dari 1,3-difosfogliserat. Produk akhir dari langkah ini adalah pembentukan 3-fosfogliserat dan ATP.
- Langkah 8 (3) - transisi dari 3-fosfogliserat menjadi 2-fosfogliserat. Proses ini terjadi di bawah pengaruh enzim fosfogliserat mutase. Prasyarat untuk aliran reaksi kimia adalah adanya magnesium (Mg).
- Langkah 9 (4) - 2 phosphoglycerta dehidrasi.
- Tahap 10 (5) - fosfat yang diperoleh sebagai hasil dari tahap sebelumnya ditransfer ke ADP dan PEP. Energi dari phosphoenulpyrovate ditransfer ke ADP. Reaksi tersebut memerlukan adanya ion kalium (K) dan magnesium (Mg).
Bentuk glikolisis yang dimodifikasi
Proses glikolisis dapat disertai dengan produksi tambahan 1, 3 dan 2, 3-bifosfogliserat. 2,3-fosfogliserat, di bawah pengaruh katalis biologis, dapat kembali ke glikolisis dan berubah menjadi bentuk 3-fosfogliserat. Peran enzim ini beragam, misalnya, 2, 3-bifosfogliserat, berada di hemoglobin, menyebabkan oksigen masuk ke jaringan, mempromosikan disosiasi dan menurunkan afinitas O2 dan eritrosit.
Banyak bakteri mengubah bentuk glikolisis pada berbagai tahap, mengurangi jumlah totalnya atau memodifikasinya di bawah pengaruh enzim yang berbeda. Sebagian kecil dari anaerob memiliki metode lain dekomposisi karbohidrat. Banyak termofil hanya memiliki 2 enzim glikolisis sama sekali, yaitu enolase dan piruvat kinase.
Glikogen dan pati, disakarida danjenis monosakarida lainnya
Glikolisis aerobik adalah proses yang melekat pada jenis karbohidrat lain, dan secara khusus melekat pada pati, glikogen, sebagian besar disakarida (manosa, galaktosa, fruktosa, sukrosa, dan lainnya). Fungsi semua jenis karbohidrat umumnya ditujukan untuk memperoleh energi, tetapi mungkin berbeda dalam tujuan, penggunaan, dll. Misalnya, glikogen cocok untuk glikogenesis, yang sebenarnya merupakan mekanisme fosfolitik yang bertujuan untuk memperoleh energi dari pemecahan glikogen. Glikogen sendiri dapat disimpan di dalam tubuh sebagai sumber cadangan energi. Jadi, misalnya, glukosa yang diperoleh saat makan, tetapi tidak diserap oleh otak, terakumulasi di hati dan akan digunakan ketika ada kekurangan glukosa dalam tubuh untuk melindungi individu dari gangguan serius dalam homeostasis.
Arti glikolisis
Glikolisis adalah jenis oksidasi glukosa yang unik, tetapi bukan satu-satunya dalam tubuh, baik sel prokariota maupun eukariota. Enzim glikolisis larut dalam air. Reaksi glikolisis pada beberapa jaringan dan sel hanya dapat terjadi dengan cara ini, misalnya pada sel nefron otak dan hati. Cara lain untuk mengoksidasi glukosa di organ-organ ini tidak digunakan. Namun, fungsi glikolisis tidak sama di semua tempat. Misalnya, jaringan adiposa dan hati dalam proses pencernaan mengekstrak substrat yang diperlukan dari glukosa untuk sintesis lemak. Banyak tanaman menggunakan glikolisis sebagai cara untuk mengekstrak sebagian besar energi mereka.
