La glycolyse implique une décomposition contrôlée biocatalytiquement de sucres simples tels que D-glucose chez l'homme et dans presque tous les organismes multicellulaires. Le processus de dégradation et de conversion de glucose à pyruvate se produit en dix étapes séquentielles et peut se produire dans des conditions aérobies et anaérobies de la même manière. La glycolyse est utilisée pour la production d'énergie, et pyruvate fournit un premier précurseur pour la synthèse biochimique de certaines substances. La panne de l'ordre supérieur glucides (polysaccharides) subit également une glycolyse après avoir été décomposée en sucres simples.
Qu'est-ce que la glycolyse?
La glycolyse est un processus métabolique central pour la décomposition du simple sucre D-glucose et se produit dans les cellules du cytosol, la partie liquide du plasma cellulaire. La glycolyse est un processus métabolique central pour la décomposition du simple sucre Le D-glucose et se déroule dans les cellules du cytosol, la partie liquide du plasma cellulaire. Le processus de dégradation se produit en 10 étapes individuelles consécutives contrôlées enzymatiquement. Les produits finis du total équilibre de la glycolyse par molécule de glucose sont 2 pyruvate molécules, 2 nucléotides ATP et 2 nucléotides NADH. Les 10 étapes individuelles peuvent être divisées en deux phases, la phase de préparation de l'étape 1 à l'étape 5 et la phase d'amortissement de l'étape 6 à 10. La phase de préparation est énergétiquement négative pour le métabolisme, de sorte que l'énergie doit être fournie sous forme de 2 ATP. Seule la phase d'amortissement est énergétiquement positive, se traduisant par un gain d'énergie net sous forme de 2 nucléotides ATP et 2 nucléotides NADH. Dans chacune des deux premières étapes de la glycolyse, 2 phosphate les groupes sont transférés au glucose, dérivé de 2 nucléotides ATP (adénosine triphosphate), qui sont ainsi convertis en nucléotides ADP (adénosine diphosphate). Alors que la glycolyse jusqu'à la formation du pyruvate est indépendante du fait que des conditions oxiques (aérobies) ou anoxiques (anaérobies) prévalent, la poursuite du métabolisme du pyruvate dépend de la question de savoir si oxygène est disponible ou non. Cependant, à proprement parler, les processus de dégradation et de conversion ultérieurs ne font plus partie de la glycolyse.
Fonction et tâche
La glycolyse est l'un des processus métaboliques centraux les plus importants et les plus courants qui se produisent dans une cellule. La tâche et la fonction de la glycolyse est la métabolisation énergétique et matérielle du simple sucre D-glucose. Le vecteur d'énergie et le fournisseur d'énergie dans ce processus est l'ATP, qui est obtenu au cours de le métabolisme énergétique en fournissant de l'énergie et en transférant un phosphate groupe à un nucléotide ADP. L'itinéraire via l'ATP présente l'avantage que l'énergie est stockée pendant une courte période et n'est pas perdue par dissipation thermique. De plus, l'ATP peut être transporté sur de courtes distances jusqu'à l'endroit où l'énergie est actuellement nécessaire. La glycolyse à énergie positive fournit en outre à la cellule du pyruvate. Il peut être soit introduit dans le cycle du citrate et dans la chaîne respiratoire subséquente sous «consommation» de oxygène dans des conditions oxiques dans le mitochondries des cellules pour une production d'énergie supplémentaire, ou il peut être utilisé comme matière de départ pour la synthèse des substances requises. Dans le cycle du citrate, le CO2 (carbone dioxyde) et H2O (d'eau) sont produits comme principaux produits de dégradation. L'énergie libérée pendant le processus d'oxydation est utilisée dans la chaîne respiratoire pour phosphoryler l'ADP en ATP et ainsi stockée pendant une courte période. La dégradation complète du glucose en d'eau et carbone dioxyde avec l'ajout de oxygène est plus énergétiquement productif, mais présente l'inconvénient de ne pouvoir avoir lieu que dans des conditions oxiques, c'est-à-dire des conditions dans lesquelles l'oxygène moléculaire est disponible en quantités suffisantes. Lorsque les muscles squelettiques doivent fonctionner à des niveaux élevés, l'apport d'oxygène aux cellules musculaires est trop lent, ils doivent donc tirer l'énergie nécessaire de la glycolyse. Un autre avantage de la glycolyse réside dans sa vitesse de traitement élevée, qui atteint un multiple du taux de conversion dans le cycle du citrate.
Maladies et affections
La glycolyse incarne l'un des processus métaboliques les plus anciens et les plus stables des organismes vivants de l'histoire de l'évolution. Il est probable que la glycolyse soit devenue l'un des processus métaboliques de base il y a 3.5 milliards d'années, bien avant le développement des organismes multicellulaires, car tous les organismes vivants sont capables de glycolyse et l'utilisent pour la production d'énergie. troubles ou maladies connus explicitement associés à une perturbation de la glycolyse. Perturbations au cours de la glycolyse principalement conduire aux effets graves dans le rouge sang cellules (érythrocytes). Parce qu'ils ne contiennent pas mitochondries, ils dépendent de l'apport énergétique par glycolyse. Si l'approvisionnement en énergie est perturbé, une hémolyse se produit, c'est-à-dire les membranes du érythrocytes dissoudre et le hémoglobine passe directement dans le sérum. Habituellement, il existe une carence en enzyme pyruvate kinase, de sorte que le processus de glycolyse est interrompu. Une autre cause menant à des symptômes similaires peut être due à la érythrocytes eux-mêmes, s'ils n'ont pas suffisamment de l'enzyme nécessaire KKR (isoenzyme de pyruvate kinase). La maladie de Tarui (maladie de Tarui) est l'une des rares maladies à perturber directement le processus de glycolyse. C'est une maladie du stockage du glycogène. Excès de glucose dans le sang le sérum est temporairement converti par l'organisme en sucres polymériques (glycogène), qui sont ensuite reconvertis en glucose lorsqu'il est nécessaire d'être métabolisé (métabolisé) par glycolyse. Dans le cas de la maladie de Tarui, en raison d'un défaut génétique héréditaire, il existe une carence en phosphofructokinase, une enzyme qui provoque la phophorylation et la conversion du glucose en fructose-1,6-biphosphate (3e étape de la glycolyse). Une carence enzymatique entraîne une interruption de la glycolyse de sorte que les muscles squelettiques ne sont pas correctement alimentés en énergie. Spasmes musculaires douloureux et hémolytiques anémie, dissolution de la membrane de rouge sang cellules, se produisent.
