శరీరం స్వయంచాలకంగా అమలు చేసే మొత్తం ప్రక్రియల సమూహం గ్లైకోలిసిస్. తెలిసినట్లుగా, మనిషి తన రోజువారీ కార్యకలాపాలన్నింటినీ నిర్వహించడానికి చాలా శక్తి అవసరం, దీని కోసం అతను కూరగాయలు, ప్రోటీన్లు, పండ్లు మరియు అన్నింటికంటే మంచి ఆహారం తీసుకోవాలి, అతి ముఖ్యమైన శక్తి వనరులలో ఒకదానిని కలిగి ఉండాలి, ఉదాహరణకు, గ్లూకోజ్. గ్లూకోజ్ ఆహారం ద్వారా మరియు వివిధ రసాయన రూపాల్లో శరీరంలోకి ప్రవేశిస్తుంది, తరువాత అవి ఇతరులుగా మార్చబడతాయి, ఇది వివిధ జీవక్రియ ప్రక్రియల నుండి జరుగుతుంది.
గ్లైకోలిసిస్ అంటే ఏమిటి
విషయ సూచిక
గ్లైకోలిసిస్ శరీరానికి శక్తినిచ్చే పదార్థాన్ని పొందటానికి గ్లూకోజ్ అణువుల విచ్ఛిన్నతను ప్రారంభించే విధానాన్ని సూచిస్తుంది. కణానికి శక్తిని పొందటానికి, గ్లూకోజ్‌ను ఆక్సీకరణం చేయడానికి ఇది జీవక్రియ మార్గం. ఈ శక్తిని సంగ్రహించడానికి ఇది చాలా తక్షణ మార్గాన్ని సూచిస్తుంది, అదనంగా, ఇది సాధారణంగా కార్బోహైడ్రేట్ జీవక్రియలో ఎన్నుకోబడిన మార్గాలలో ఒకటి.
కిణ్వ ప్రక్రియ మరియు ఏరోబిక్ శ్వాసక్రియ ప్రక్రియలలో సెల్యులార్ శక్తి యొక్క మూలానికి అధిక శక్తి అణువులైన NADH మరియు ATP ను ఉత్పత్తి చేయడం దాని విధులలో ఒకటి.
గ్లైకోలిసిస్ చేసే మరొక పని పైరోవాట్ (సెల్యులార్ జీవక్రియలోని ఒక ప్రాథమిక అణువు) యొక్క సృష్టి, ఇది ఏరోబిక్ శ్వాసక్రియ యొక్క మూలకంగా సెల్యులార్ శ్వాసక్రియ చక్రంలోకి వెళుతుంది. అదనంగా, ఇది 3 మరియు 6 కార్బన్ ఇంటర్మీడియట్లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇవి సాధారణంగా వివిధ సెల్యులార్ ప్రక్రియలలో ఉపయోగించబడతాయి.
గ్లైకోలిసిస్ 2 దశలతో రూపొందించబడింది, ప్రతి ఒక్కటి 5 ప్రతిచర్యలతో రూపొందించబడింది. స్టేజ్ నంబర్ 1 మొదటి ఐదు ప్రతిచర్యలను కలిగి ఉంటుంది, తరువాత అసలు గ్లూకోజ్ అణువు రెండు 3-ఫాస్ఫోగ్లైసెరాల్డిహైడ్ అణువులుగా మార్చబడుతుంది.
ఈ దశను సాధారణంగా సన్నాహక దశ అని పిలుస్తారు, అనగా గ్లూకోజ్‌ను 3 కార్బన్‌ల రెండు అణువులుగా విభజించినప్పుడు ఇక్కడ ఉంది; రెండు ఫాస్పోరిక్ ఆమ్లాలను కలుపుతుంది (గ్లైసెరాల్డిహైడ్ 3 ఫాస్ఫేట్ యొక్క రెండు అణువులు). మొక్కలలో గ్లైకోలిసిస్ సంభవించే అవకాశం ఉంది, సాధారణంగా ఈ సమాచారం గ్లైకోలిసిస్ పిడిఎఫ్‌లో వివరించబడుతుంది.
గ్లైకోలిసిస్ యొక్క ఆవిష్కరణ
1860 లో గ్లైకోలిసిస్ ఎంజైమ్‌కు సంబంధించిన మొదటి అధ్యయనాలు జరిగాయి, వీటిని లూయిస్ పాశ్చర్ వివరించాడు, వివిధ సూక్ష్మజీవుల జోక్యానికి కిణ్వ ప్రక్రియ జరుగుతుంది అని కనుగొన్నారు, సంవత్సరాల తరువాత, 1897 లో, ఎడ్వర్డ్ బుచ్నర్ ఒక సారాన్ని కనుగొన్నాడు కిణ్వ ప్రక్రియకు కారణమయ్యే సెల్.
కిణ్వ ప్రక్రియ జరగడానికి ఆర్థర్ హార్డెన్ మరియు విలియం యంగ్ పరమాణు ద్రవ్యరాశి యొక్క సెల్యులార్ భిన్నాలు అవసరమని 1905 లో సిద్ధాంతానికి మరో సహకారం అందించారు, అయినప్పటికీ, ఈ ద్రవ్యరాశి అధికంగా మరియు వేడి సున్నితంగా ఉండాలి, అంటే అవి ఎంజైమ్‌లుగా ఉండాలి.
తక్కువ పరమాణు ద్రవ్యరాశి మరియు ఉష్ణ నిరోధకత కలిగిన సైటోప్లాస్మిక్ భిన్నం అవసరమని వారు పేర్కొన్నారు, అనగా ATP, ADP మరియు NAD + రకం కోఎంజైమ్‌లు. కొన్ని సంవత్సరాల తరువాత అతనితో చేరిన ఒట్టో మేయర్హోఫ్ మరియు లూయిస్ లెలోయిర్ జోక్యంతో 1940 లో ధృవీకరించబడిన మరిన్ని వివరాలు ఉన్నాయి. కిణ్వ ప్రక్రియ మార్గాన్ని నిర్ణయించడంలో వారికి కొన్ని ఇబ్బందులు ఉన్నాయి, వీటిలో తక్కువ ఆయుష్షు మరియు గ్లైకోలైటిక్ ప్రతిచర్యలలో మధ్యవర్తుల తక్కువ సాంద్రతలు ఉన్నాయి, ఇవి ఎల్లప్పుడూ వేగంగా ఉంటాయి.
ఇంకా, గ్లైకోలిసిస్ ఎంజైమ్ యూకారియోటిక్ మరియు ప్రొకార్యోటిక్ కణాల సైటోసోల్‌లో సంభవిస్తుందని చూపబడింది, అయితే మొక్క కణాలలో, గ్లైకోలైటిక్ ప్రతిచర్యలు కాల్విన్ చక్రంలో ఉన్నాయి, ఇది క్లోరోప్లాస్ట్‌లలో సంభవిస్తుంది. ఈ మార్గం యొక్క పరిరక్షణలో ఫైలోజెనెటిక్గా పురాతన జీవులు చేర్చబడ్డాయి, ఇది వారికి పురాతన జీవక్రియ మార్గాలలో ఒకటిగా పరిగణించబడుతుంది. ఈ సారాంశం గ్లైకోలిసిస్ పూర్తయిన తర్వాత, మీరు దాని చక్రాలు లేదా దశల గురించి విస్తృతంగా మాట్లాడవచ్చు.
గ్లైకోలిసిస్ చక్రం
ఇంతకు ముందు చెప్పినట్లుగా , గ్లైకోలిసిస్‌లో చాలా ప్రాముఖ్యత ఉన్న దశలు లేదా చక్రాలు ఉన్నాయి, ఇవి శక్తి వ్యయ దశ మరియు శక్తి ప్రయోజన దశ, వీటిని గ్లైకోలిసిస్ పథకం లేదా వివరించవచ్చు ప్రతి గ్లైకోలిసిస్ ప్రతిచర్యలను జాబితా చేయడం ద్వారా. ఇవి 4 భాగాలుగా లేదా ప్రాథమిక అంశాలుగా విభజించబడ్డాయి, ఇవి క్రింద వివరంగా వివరించబడతాయి.
శక్తి వ్యయ దశ
గ్లూకోజ్ అణువును రెండు గ్లైసెరాల్డిహైడ్ అణువులుగా మార్చడానికి ఇది ఒక దశ, అయితే, ఇది జరగడానికి, 5 దశలు అవసరం, ఇవి హెక్సోకినేస్, గ్లూకోజ్ -6-పి ఐసోమెరేస్, ఫాస్ఫోఫ్రూక్టోకినేస్, ఆల్డోలేస్ మరియు ట్రియోస్. ఫాస్ఫేట్ ఐసోమెరేస్, ఇది క్రింద వివరించబడుతుంది:
- హెక్సోకినేస్: గ్లూకోజ్ యొక్క శక్తిని పెంచడానికి, గ్లైకోలిసిస్ ఒక ప్రతిచర్యను ఉత్పత్తి చేయాలి, ఇది గ్లూకోజ్ యొక్క ఫాస్ఫోరైలేషన్. ఇప్పుడు, ఈ క్రియాశీలత జరగడానికి, హెక్సోకినేస్ అనే ఎంజైమ్ ద్వారా ఉత్ప్రేరకమయ్యే ప్రతిచర్య అవసరం, అనగా, ATP నుండి ఫాస్ఫేట్ సమూహాన్ని బదిలీ చేయడం, దీనిని ఫాస్ఫేట్ సమూహం నుండి అణువుల శ్రేణికి చేర్చవచ్చు గ్లూకోజ్ మాదిరిగానే, మన్నోస్ మరియు ఫ్రక్టోజ్‌తో సహా. ఈ ప్రతిచర్య సంభవించిన తర్వాత, దీనిని ఇతర ప్రక్రియలలో ఉపయోగించవచ్చు, కానీ అవసరమైనప్పుడు మాత్రమే.
- గ్లూకోజ్ -6-పి ఐసోమెరేస్: ఇది చాలా ముఖ్యమైన దశ, ఎందుకంటే ఇక్కడ గ్లైకోలిసిస్‌లో క్లిష్టమైన దశలను ప్రభావితం చేసే పరమాణు జ్యామితి నిర్వచించబడింది, మొదటిది ఫాస్ఫేట్ సమూహాన్ని ప్రతిచర్య ఉత్పత్తికి జోడిస్తుంది, రెండవది రెండు గ్లైసెరాల్డిహైడ్ అణువులను సృష్టించబోతున్నప్పుడు, చివరికి, పైరువాట్ యొక్క పూర్వగాములు. ఈ ప్రతిచర్యలో గ్లూకోజ్ 6 ఫాస్ఫేట్ ఫ్రక్టోజ్ 6 ఫాస్ఫేట్‌కు ఐసోమైరైజ్ చేయబడింది మరియు ఇది గ్లూకోజ్ 6 ఫాస్ఫేట్ ఐసోమెరేస్ అనే ఎంజైమ్ ద్వారా చేస్తుంది.
- ఫాస్ఫోఫ్రూక్టోకినేస్: గ్లైకోలిసిస్ యొక్క ఈ ప్రక్రియలో, ఫ్రూక్టోజ్ 6 ఫాస్ఫేట్ యొక్క ఫాస్ఫోరైలేషన్ కార్బన్ 1 వద్ద జరుగుతుంది, అదనంగా, ATP యొక్క వ్యయం ఎంజైమ్ ఫాస్ఫోఫ్రూక్టోకినేస్ 1 ద్వారా జరుగుతుంది, దీనిని పిఎఫ్‌కె 1 అని పిలుస్తారు.
పైవన్నిటి కారణంగా, ఫాస్ఫేట్ తక్కువ జలవిశ్లేషణ శక్తిని మరియు కోలుకోలేని ప్రక్రియను కలిగి ఉంది, చివరకు ఫ్రక్టోజ్ 1,6 బిస్ఫాస్ఫేట్ అనే ఉత్పత్తిని పొందుతుంది. కోలుకోలేని నాణ్యత అత్యవసరం ఎందుకంటే ఇది గ్లైకోలిసిస్‌కు నియంత్రణ బిందువుగా మారుతుంది, అందుకే ఇది మొదటి ప్రతిచర్యలో కాకుండా, దీనిలో ఉంచబడుతుంది, ఎందుకంటే గ్లూకోజ్ కాకుండా ఇతర ఉపరితలాలు గ్లైకోలిసిస్‌లోకి ప్రవేశించగలవు.
- ఆల్డోలేస్: ఈ ఎంజైమ్ ఫ్రక్టోజ్ 1,6 బిస్ఫాస్ఫేట్‌ను రెండు 3-కార్బన్ అణువులుగా ట్రైయోసెస్ అని పిలుస్తుంది, ఈ అణువులను డైహైడ్రాక్సీయాసెటోన్ ఫాస్ఫేట్ మరియు గ్లైసెరాల్డిహైడ్ 3 ఫాస్ఫేట్ అంటారు. ఈ విరామం ఆల్డోల్ సంగ్రహణకు కృతజ్ఞతలు తెలుపుతుంది, ఇది మార్గం ద్వారా, తిరిగి మార్చబడుతుంది.
ఈ ప్రతిచర్య దాని ప్రధాన లక్షణంగా 20 మరియు 25 Kj / mol మధ్య ఉచిత శక్తిని కలిగి ఉంటుంది మరియు ఇది సాధారణ పరిస్థితులలో, స్వయంచాలకంగా కూడా జరగదు, కానీ కణాంతర పరిస్థితుల విషయానికి వస్తే, ఉచిత శక్తి చిన్నది, దీనికి కారణం a ఉపరితలాల తక్కువ సాంద్రత మరియు ఇది ఖచ్చితంగా ప్రతిచర్యను తిప్పికొట్టేలా చేస్తుంది.
- ట్రియోస్ ఫాస్ఫేట్ ఐసోమెరేస్: ఈ గ్లైకోలిసిస్ ప్రక్రియలో, ఒక ప్రామాణిక మరియు సానుకూల ఉచిత శక్తి ఉంది, ఇది అనుకూలంగా లేని ఒక ప్రక్రియను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, కానీ ప్రతికూల ఉచిత శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది G3P ను అనుకూల దిశలో ఏర్పరుస్తుంది. అదనంగా, గ్లైకోలిసిస్ యొక్క మిగిలిన దశలను అనుసరించగలది గ్లైసెరాల్డిహైడ్ 3 ఫాస్ఫేట్ మాత్రమే అని పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి, కాబట్టి డైహైడ్రాక్సీఅసిటోన్ ఫాస్ఫేట్ ప్రతిచర్య ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే ఇతర అణువు గ్లైసెరాల్డిహైడ్ 3 ఫాస్ఫేట్గా మార్చబడుతుంది.
గ్లూకోజ్ యొక్క ఫాస్ఫోరైలేషన్‌లో రెండు ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి, మొదటిది గ్లూకోజ్‌ను రియాక్టివ్ మెటబాలిక్ ఏజెంట్‌గా మార్చడంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, రెండవది గ్లూకోజ్ 6 ఫాస్ఫేట్ కణ త్వచాన్ని దాటలేమని, గ్లూకోజ్‌కు చాలా భిన్నంగా ఇది అణువుకు ఫాస్ఫేట్ సమూహం అందించిన ప్రతికూల చార్జ్ కలిగి ఉన్నందున, ఈ విధంగా, ఇది దాటడం మరింత కష్టతరం చేస్తుంది. ఇవన్నీ సెల్ యొక్క శక్తివంతమైన ఉపరితలం కోల్పోకుండా నిరోధిస్తాయి.
ఇంకా, ఫ్రక్టోజ్‌లో అలోస్టెరిక్ కేంద్రాలు ఉన్నాయి, ఇవి కొవ్వు ఆమ్లాలు మరియు సిట్రేట్ వంటి మధ్యవర్తుల సాంద్రతలకు సున్నితంగా ఉంటాయి. ఈ ప్రతిచర్యలో, ఫాస్ఫోఫ్రక్టోకినేస్ 2 అనే ఎంజైమ్ విడుదల అవుతుంది, ఇది కార్బన్ 2 వద్ద ఫాస్ఫోరైలేట్ చేయడానికి మరియు దానిని నియంత్రించడానికి బాధ్యత వహిస్తుంది.
ఈ దశలో, మొదటి మరియు మూడవ దశలో ATP మాత్రమే వినియోగించబడుతుంది, అదనంగా, ఇది నాల్గవ దశలో గుర్తుంచుకోవాలి, గ్లైసెరాల్డిహైడ్ -3-ఫాస్ఫేట్ యొక్క అణువు ఉత్పత్తి అవుతుంది, కానీ ఈ ప్రతిచర్యలో, రెండవ అణువు ఉత్పత్తి అవుతుంది. దీనితో, అక్కడ నుండి, ఈ క్రింది ప్రతిచర్యలు రెండుసార్లు సంభవిస్తాయని అర్థం చేసుకోవాలి, అదే దశ నుండి ఉత్పన్నమయ్యే 2 గ్లైసెరాల్డిహైడ్ అణువుల కారణంగా ఇది జరుగుతుంది.
శక్తి ప్రయోజన దశ
మొదటి దశలో ATP శక్తిని వినియోగిస్తుండగా, ఈ దశలో, గ్లైసెరాల్డిహైడ్ ఎక్కువ శక్తితో అణువుగా మారుతుంది, కాబట్టి చివరకు తుది ప్రయోజనం పొందబడుతుంది: 4 ATP అణువులు. ప్రతి గ్లైకోలిసిస్ ప్రతిచర్యలు ఈ విభాగంలో వివరించబడ్డాయి:
- Glyceraldehyde-3-ఫాస్ఫేట్ డీహైడ్రోజెనస్: ఈ చర్యలో, glyceraldehyde -3-ఫాస్ఫేట్ NAD + ఉపయోగించి భస్మం, అప్పుడు మాత్రమే ఫాస్ఫేట్ అయాన్ ఎంజైమ్ glyceraldehyde 3-ఫాస్ఫేట్ డీహైడ్రోజనీస్ నిర్వహిస్తుంది ఇది అణువు, చేర్చవచ్చు 5 దశలను, ఈ విధంగా, సమ్మేళనం యొక్క మొత్తం శక్తిని పెంచుతుంది.
- ఫాస్ఫోగ్లైసెరేట్ కినేస్: ఈ ప్రతిచర్యలో, ఎంజైమ్ ఫాస్ఫోగ్లైసెరేట్ కినేస్ 1,3 బిస్ఫాస్ఫోగ్లైసెరేట్ యొక్క ఫాస్ఫేట్ సమూహాన్ని ADP అణువుకు బదిలీ చేస్తుంది, ఇది శక్తి ప్రయోజనాల మార్గంలో మొదటి ATP అణువును ఉత్పత్తి చేస్తుంది. గ్లూకోజ్ రెండు గ్లైసెరాల్డిహైడ్ అణువులుగా రూపాంతరం చెందింది కాబట్టి, ఈ దశలో 2 ATP తిరిగి పొందబడుతుంది.
- ఫాస్ఫోగ్లైసెరేట్ మ్యూటాస్: ఈ ప్రతిచర్యలో ఏమి జరుగుతుందో ఫాస్ఫేట్ సి 3 యొక్క స్థితిని సి 2 కు మార్చడం, రెండూ చాలా సమానమైనవి మరియు సున్నాకి దగ్గరగా ఉన్న ఉచిత శక్తిలో వైవిధ్యాలతో రివర్సిబుల్ శక్తులు. ఇక్కడ మునుపటి ప్రతిచర్య నుండి పొందిన 3 ఫాస్ఫోగ్లైసెరేట్ 2 ఫాస్ఫోగ్లైసెరేట్ గా మార్చబడుతుంది, అయితే, ఈ ప్రతిచర్యను ఉత్ప్రేరకపరిచే ఎంజైమ్ ఫాస్ఫోగ్లైసెరేట్ మ్యూటాస్.
- ఎనోలేస్: ఈ ఎంజైమ్ 2 ఫాస్ఫోగ్లైసెరేట్‌లో డబుల్ బాండ్ ఏర్పడటానికి కారణమవుతుంది, దీనివల్ల సి 2 నుండి హైడ్రోజన్ మరియు సి 3 నుండి ఓహెచ్ ద్వారా ఏర్పడిన నీటి అణువు తొలగించబడుతుంది, తద్వారా ఫాస్ఫోఎనోల్పైరువేట్ ఏర్పడుతుంది.
- పైరువాట్ కినేస్: ఇక్కడ ఫాస్ఫోఎనోల్పైరువేట్ యొక్క డీఫోస్ఫోరైలేషన్ జరుగుతుంది, అప్పుడు ఎంజైమ్ పైరువాట్ మరియు ఎటిపి లభిస్తాయి, పైరువాట్ కినేస్ (ఒక ఎంజైమ్, పొటాషియంపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు మెగ్నీషియం.
గ్లైకోలిసిస్ యొక్క ఉత్పత్తులు
ప్రతిచర్యలలో మధ్యవర్తుల జీవక్రియ దిశ సెల్యులార్ అవసరాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది కాబట్టి, ప్రతి మధ్యవర్తిని ప్రతిచర్యల ఉత్పత్తులుగా పరిగణించవచ్చు, అప్పుడు, ప్రతి ఉత్పత్తి (గతంలో వివరించిన ప్రతిచర్యల ప్రకారం) క్రింది విధంగా ఉంటుంది:
- గ్లూకోజ్ 6 ఫాస్ఫేట్
- ఫ్రక్టోజ్ 6 ఫాస్ఫేట్
- ఫ్రక్టోజ్ 1,6 బిస్ఫాస్ఫేట్
- డైహైడ్రాక్సీయాసెటోన్ ఫాస్ఫేట్
- గ్లైసెరాల్డిహైడ్ 3 ఫాస్ఫేట్
- 1,3 బిస్ఫాస్ఫోగ్లైసెరేట్
- 3 ఫాస్ఫోగ్లైసెరేట్
- 2 ఫాస్ఫోగ్లైసెరేట్
- ఫాస్ఫోఎనోల్పైరువాట్
- పైరువాటే
గ్లూకోనోజెనిసిస్
ఇది అనాబాలిక్ మార్గం, దీనిలో గ్లైకోజెన్ సంశ్లేషణ సాధారణ పూర్వగామి ద్వారా సంభవిస్తుంది, ఇది గ్లూకోజ్ 6 ఫాస్ఫేట్. గ్లైకోజెనిసిస్ కాలేయం మరియు కండరాలలో సంభవిస్తుంది, కానీ తరువాతి కాలంలో కొంతవరకు సంభవిస్తుంది. అధిక గ్లూకోజ్ స్థాయిలకు ప్రతిస్పందనగా ఇది ఇన్సులిన్ ద్వారా సక్రియం అవుతుంది, ఇది కార్బోహైడ్రేట్లను కలిగి ఉన్న ఆహారాన్ని తిన్న తర్వాత సంభవిస్తుంది.
గ్లూకోనియోజెనిసిస్ లో వచ్చిన పునరావృతం గ్లూకోజ్ యూనిట్లు, కలుపుకొని, రూపొందించినవారు ఉంటుంది గతంలో అవతరించిన ఒక splitter గ్లైకోజెన్ యుడిపి గ్లూకోజ్ రూపంలో మరియు ఆ రెండు గొలుసులు autoglicosilan ఏర్పడిన glycogenin ప్రొటీన్ల మీద ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు, అదనంగా, వారు తమ గొలుసులను గ్లూకోజ్ యొక్క అష్టపాలకు చేరవచ్చు.
