Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

8.4: Energieleverende stappen van glycolyse

JoVE Core

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Energy-releasing Steps of Glycolysis

8.4: Energy-releasing Steps of Glycolysis

8.4: Energieleverende stappen van glycolyse

While the first phase of glycolysis consumes energy to convert glucose to glyceraldehyde 3-phosphate (G3P), the second phase produces energy. The energy is released over a sequence of reactions that turns G3P into pyruvate. The energy-releasing phase—steps 6-10 of glycolysis—occurs twice, once for each of the two 3-carbon sugars produced during steps 1-5.

The first energy-releasing step—considered the 6th step of glycolysis overall—consists of two concurrent events: oxidation and phosphorylation of G3P. The electron carrier NAD+ removes one hydrogen from G3P, oxidizing the 3-carbon sugar and converting (reducing) NAD+ to form NADH and H+. The released energy is used to phosphorylate G3P, turning it into 1,3-bisphosphoglycerate.

In the next step, 1,3-bisphosphoglycerate converts ADP to ATP by donating a phosphate group, thereby becoming 3-phosphoglycerate. The 3-phosphoglycerate is then converted into an isomer, 2-phosphoglycerate.

Subsequently, 2-phosphoglycerate loses a water molecule, becoming the unstable molecule 2-phosphoenolpyruvate, or PEP. PEP easily loses its phosphate group to ADP, converting it into a second ATP molecule and becoming pyruvate in the process.

The energy-releasing phase releases two molecules of ATP and one molecule of NADH per converted sugar. Because it occurs twice—for each 3-carbon sugar produced in the energy-requiring phase of glycolysis—four ATP molecules and two NADH molecules are released. Thus, for each glucose molecule, glycolysis results in a net production of two ATP molecules (4 produced minus 2 used during the energy-requiring phase) and two NADH molecules.

Glycolysis produces two 3-carbon pyruvate molecules from one 6-carbon glucose molecule. In the presence of oxygen, pyruvate can be broken down into carbon dioxide in the Krebs cycle, releasing many ATP molecules. NADH amasses in the cell, where it can be converted back into NAD+ and used for further glycolysis.

Terwijl de eerste fase van glycolyse energie verbruikt om glucose om te zetten in glyceraldehyde 3-fosfaat (G3P), produceert de tweede fase energie. De energie wordt vrijgegeven via een reeks reacties die G3P in pyruvaat veranderen. De energie-vrijmakende fase - stappen 6-10 van glycolyse - vindt twee keer plaats, één keer voor elk van de twee 3-koolstofsuikers die tijdens de stappen 1-5 worden geproduceerd.

De eerste stap van het vrijgeven van energie - beschouwd als de zesde stap van glycolyse in het algemeen - bestaat uit twee gelijktijdige gebeurtenissen: oxidatie en fosforylering van G3P. De elektronendrager NAD + verwijdert één waterstof uit G3P, oxideert de 3-koolstofsuiker en zet (reducerend) NAD + om in NADH en H + . De vrijgekomen energie wordt gebruikt om G3P te fosforyleren, waardoor het wordt omgezet in 1,3-bisfosfoglyceraat.

In de volgende stap zet 1,3-bisfosfoglyceraat ADP om in ATP door een fosfaatgroep te doneren, waardoor het 3-fosfoglyceraat wordt. Het 3-fosfoglyceraat wordt vervolgens omgezet in een isomeer,2-fosfoglyceraat.

Vervolgens verliest 2-fosfoglyceraat een watermolecuul en wordt het het onstabiele molecuul 2-fosfoenolpyruvaat of PEP. PEP verliest gemakkelijk zijn fosfaatgroep aan ADP, zet het om in een tweede ATP-molecuul en wordt daarbij pyruvaat.

De energie-vrijmakende fase maakt twee moleculen ATP en één molecuul NADH per omgezette suiker vrij. Omdat het twee keer voorkomt - voor elke 3-koolstofsuiker die wordt geproduceerd in de energie-vereisende fase van de glycolyse - komen vier ATP-moleculen en twee NADH-moleculen vrij. Aldus resulteert glycolyse voor elk glucosemolecuul in een nettoproductie van twee ATP-moleculen (4 geproduceerd minus 2 gebruikt tijdens de energie-vereisende fase) en twee NADH-moleculen.

Glycolyse produceert twee 3-koolstof pyruvaatmoleculen uit één 6-koolstof glucosemolecuul. In aanwezigheid van zuurstof kan pyruvaat worden afgebroken tot koolstofdioxide in de Krebs-cyclus, waarbij veel ATP-moleculen vrijkomen. NADH verzamelt zich in de cel, waar het oplichterij kan zijnterugvertaald naar NAD + en gebruikt voor verdere glycolyse.

Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter