4.4: تحلل السكر: مرحلة السداد

حتى الآن ، كلف تحلل السكر الخلية جزيئين من ATP وأنتج جزيئين صغيرين من السكر ثلاثي الكربون. ستستمر هذه الجزيئات خلال النصف الثاني من المسار ، وسيتم استخراج طاقة كافية لسداد جزيئين من ATP المستخدم كاستثمار أولي وتحقيق ربح لخلية جزيئين إضافيين من ATP وجزيئين من NADH عالي الطاقة.

الخطوة 1 – 5: المرحلة التحضيرية لتحلل السكر

تتكون المرحلة الأولى من تحلل السكر من 5 خطوات حيث يتم تقسيم الجلوكوز إلى جزيئين من السكر ثلاثي الكربون. في الخطوات الخمس التالية من مرحلة السداد ، يتم استقلاب جزيئات الكربون هذه لإنتاج ATP و NADH.

الخطوة 6. الخطوة السادسة في تحلل السكر تؤكسد السكر (الجلسرالديهايد 3-الفوسفات) ، واستخراج الإلكترونات عالية الطاقة ، والتي يتم التقاطها بواسطة حامل الإلكترون NAD + ، مما ينتج عنه NADH. ثم يتم فسفرة السكر عن طريق إضافة مجموعة فوسفات ثانية ، لإنتاج 1،3-بيسفوسفوغليسرات. لاحظ أن مجموعة الفوسفات الثانية لا تتطلب جزيء ATP آخر.

هنا مرة أخرى ، هناك عامل محدد محتمل لهذا المسار. يعتمد استمرار التفاعل على توافر الشكل المؤكسد لحامل الإلكترون ، NAD +. وبالتالي ، يجب أن يتأكسد NADH باستمرار مرة أخرى إلى NAD + للحفاظ على استمرار هذه الخطوة. إذا لم يكن NAD + متاحا ، فإن النصف الثاني من تحلل السكر يتباطأ أو يتوقف. إذا كان الأكسجين متاحا في النظام ، تأكسد NADH بسهولة ، وإن كان بشكل غير مباشر ، وسيتم استخدام الإلكترونات عالية الطاقة من الهيدروجين المنبعث في هذه العملية لإنتاج ATP. في بيئة خالية من الأكسجين ، يمكن أن يوفر المسار البديل (التخمير) أكسدة NADH إلى NAD +.

الخطوة 7. في الخطوة السابعة ، المحفزة بواسطة كيناز الفوسفوجليسيرات ، يتبرع 1،3-bisphosphoglycerate بفوسفات عالي الطاقة إلى ADP ، مكونا جزيئا واحدا من ATP. (هذا مثال على الفسفرة على مستوى الركيزة.) تتأكسد مجموعة الكربونيل على 1،3-bisphosphoglycerate إلى مجموعة كربوكسيل ، ويتشكل 3-phosphoglycerate.

الخطوة 8. في الخطوة الثامنة ، تنتقل مجموعة الفوسفات المتبقية في 3-phosphoglycerate من الكربون الثالث إلى الكربون الثاني ، وتنتج 2-phosphoglycerate (أيزومر 3-phosphoglycerate). الإنزيم الذي يحفز هذه الخطوة هو طفرة الطفرة (إيزوميراز).

الخطوة 9. يحفز Enolase الخطوة التاسعة. يتسبب هذا الإنزيم في فقدان 2-phosphoglycerate الماء من هيكله. هذا تفاعل جفاف ، مما يؤدي إلى تكوين رابطة مزدوجة تزيد من الطاقة الكامنة في رابطة الفوسفات المتبقية وتنتج فوسفوينول بيروفات (PEP).

الخطوة 10. يتم تحفيز الخطوة الأخيرة في تحلل السكر بواسطة إنزيم بيروفات كيناز (الإنزيم ، في هذه الحالة ، سمي للتفاعل العكسي لتحويل البيروفات إلى PEP) وينتج عنه إنتاج جزيء ATP ثان عن طريق الفسفرة على مستوى الركيزة ومركب حمض البيروفيك (أو شكله الملحي ، البيروفات). تمت تسمية العديد من الإنزيمات في المسارات الأنزيمية بالتفاعلات العكسية لأن الإنزيم يمكن أن يحفز كل من التفاعلات الأمامية والعكسية (ربما تم وصفها في البداية من خلال التفاعل العكسي الذي يحدث في المختبر ، في ظل ظروف غير فسيولوجية).

هذا النص مقتبس من Openstax ، علم الأحياء 2 ه ، القسم 7.2: تحلل