Glikolīze pret glikoneoģenēzi
Šūnas uzņem enerģiju ATP molekulu hidrolīzes ceļā. ATP (adenozīna trifosfāts) ir pazīstams arī kā bioloģiskās pasaules "valūta", un tas ir iesaistīts lielākajā daļā šūnu enerģijas darījumu. ATP sintēzei šūnām ir jāveic eksergoniskas reakcijas. Gan glikolīzes, gan glikoneoģenēzes ceļiem ir deviņi starpprodukti un septiņas enzīmu katalizētas reakcijas. Šo ceļu regulēšana dzīvnieku šūnās ietver vienu vai divus galvenos kontroles mehānismus; allosteriskā regulācija un hormonālā regulācija.
Kas ir glikolīze?
Glikolīzes jeb glikolītiskais ceļš ir desmit soļu reakciju secība, kas pārvērš vienu glikozes molekulu vai jebkuru no vairākiem saistītiem cukuriem divās piruvāta molekulās, veidojot divas ATP molekulas. Glikolīzes ceļā nav nepieciešams skābeklis, lai tas varētu notikt gan aerobos, gan anaerobos apstākļos. Visiem starpstāvokļiem, kas pastāv šajā ceļā, ir 3 vai 6 oglekļa atomi. Visas glikolīzes ceļā esošās reakcijas var iedalīt piecās kategorijās, proti, fosforila pārnešana, fosforilgrupa, izomerizācija, dehidratācija un aldola šķelšanās.
Glikolīzes reakcijas secību var iedalīt trīs galvenajos posmos. Vispirms glikoze tiek ieslodzīta un destabilizēta. Tad molekula ar 6 oglekļa atomiem tiek sadalīta molekulās ar diviem vai trim oglekļa atomiem. Glikolīzes ceļu, kuram nav nepieciešams skābeklis, sauc par fermentāciju, un to identificē, ņemot vērā galveno galaproduktu. Piemēram, glikozes fermentācijas produkts dzīvniekiem un daudzām baktērijām ir laktāts; to sauc par laktāta fermentāciju. Lielākajā daļā augu šūnu un rauga galaprodukts ir etanols, un tāpēc to sauc par alkoholisko fermentāciju.
Kas ir glikoneoģenēze?
Glikoneoģenēze ir definēta kā glikozes un citu ogļhidrātu sintezēšanas process no trim vai četriem oglekļa prekursoriem dzīvās šūnās. Parasti šiem prekursoriem nav ogļhidrātu; Piruvāts ir visizplatītākais prekursors daudzās dzīvās šūnās. Anaerobos apstākļos piruvāts tiek pārveidots par laktātu un tiek izmantots kā prekursors šajā ceļā.
Galvenokārt glikoneoģenēze notiek aknās un nierēs. Pirmās septiņas reakcijas glikoneoģenēzes ceļā notiek, vienkārši mainot atbilstošās reakcijas glikolīzes ceļā. Tomēr ne visas reakcijas ir atgriezeniskas glikolīzes ceļā. Tāpēc četras glikoneoģenēzes apiešanas reakcijas apiet trīs glikolītisko posmu neatgriezeniskumu (1., 3. un 10. darbība).
Kāda ir atšķirība starp glikolīzi un glikoneoģenēzi?
• Trīs būtībā neatgriezeniskās glikolskābes ceļa reakcijas glikoneoģenēzes ceļā tiek apietas ar četrām apvada reakcijām.
• Glikoneoģenēze ir anabolisks ceļš, savukārt glikolīze ir katabolisks ceļš.
• Glikolīze ir eksergonisks ceļš, tādējādi iegūstot divus ATP uz vienu glikozi. Glikoneoģenēzei nepieciešama sešu fosfoanhidrīdsaišu (četras no ATP un divas no GTP) saistītā hidrolīze, lai virzītu glikozes veidošanās procesu.
• Glikoneoģenēze notiek galvenokārt aknās, turpretim glikolīze notiek muskuļos un citos dažādos audos.
• Glikolīze ir glikozes un citu ogļhidrātu katabolizācijas process, savukārt glikoneoģenēze ir cukuru un polisaharīdu sintezēšanas process.
• Pirmās septiņas reakcijas glikoneoģenēzes ceļā notiek, vienkārši mainot atbilstošās reakcijas glikolīzes ceļā.
• Glikolīzē tiek izmantotas divas ATP molekulas, bet tiek ģenerētas četras. Tāpēc tīrais ATP daudzums uz vienu glikozi ir divi. No otras puses, glikoneoģenēze patērē sešas ATP molekulas un sintezē vienu glikozes molekulu.
