تحلل السكر ، الذي يترجم إلى "تقسيم السكريات" ، هو عملية إطلاق الطاقة داخل السكريات. في تحلل السكر ، وهو سكر من ستة كربون يعرف باسم الجلوكوز ينقسم إلى جزئين من سكر ثلاثي الكربون يسمى البيروفات. تنتج هذه العملية متعددة الخطوات جزيئين من ATP يحتويان على طاقة حرة، وجزيئين من البيروفات ، واثنين من الطاقة العالية ، وجزيئات تحمل الإلكترون من NADH ، وجزيئين من الماء.
تحلل السكر
- تحلل السكر هي عملية تكسير الجلوكوز.
- يمكن أن يحدث تحلل السكر مع الأكسجين أو بدونه.
- ينتج تحلل السكر جزيئين من البيروفاتجزيئين من ATPجزيئين من NADHوجزيئين من ماء.
- يحدث تحلل السكر في السيتوبلازم.
- هناك 10 إنزيمات تشارك في تكسير السكر. يتم تنظيم الخطوات العشر لتحلل السكر حسب الترتيب الذي تعمل فيه إنزيمات معينة على النظام.
يمكن أن يحدث تحلل السكر مع الأكسجين أو بدونه. في وجود الأكسجين ، تحلل السكر هو المرحلة الأولى التنفس الخلوي. في غياب الأكسجين ، يسمح تحلل السكر الخلايا لجعل كميات صغيرة من ATP من خلال عملية التخمير.
يحدث تحلل السكر في الخلية الخلوية السيتوبلازم. يتم إنتاج شبكة من جزيئين ATP من خلال تحلل السكر (يتم استخدام اثنين أثناء العملية وأربعة يتم إنتاجها.) تعرف على المزيد حول الخطوات العشر لتحليل السكر أدناه.
الخطوة 1
الإنزيم هيكسوكيناز الفسفوريلات أو يضيف مجموعة الفوسفات إلى الجلوكوز في الخلية السيتوبلازم. في هذه العملية ، يتم نقل مجموعة الفوسفات من ATP إلى إنتاج الجلوكوز 6-فوسفات الجلوكوز أو G6P. يتم استهلاك جزيء واحد من ATP خلال هذه المرحلة.
الخطوة 2
الإنزيم فسفوجلوكوموتاز يتزاوج G6P في أيزومر الفركتوز 6 فوسفات أو F6P. الايزومرات لها نفس الشيء الصيغة الجزيئية مثل بعضها البعض ولكن الترتيبات الذرية المختلفة.
الخطوه 3
كيناز الفسفوروكتوكيناز يستخدم جزيء ATP آخر لنقل مجموعة الفوسفات إلى F6P من أجل تكوين الفركتوز 1،6-فوسفات أو FBP. تم استخدام جزيئين ATP حتى الآن.
الخطوة 4
الإنزيم الألدولز يقسم الفركتوز 1.6-فوسفات إلى كيتون وجزيء ألدهيد. هذه السكريات ، dihydroxyacetone phosphate (DHAP) و glyceraldehyde 3-phosphate (GAP) ، هي أيزومرات لبعضها البعض.
الخطوة الخامسة
الإنزيم إيزوميراز ثلاثي الفوسفات يحول DHAP بسرعة إلى GAP (يمكن لهذه الأيزومرات أن تتحول فيما بينها). GAP هو الركيزة اللازمة للخطوة التالية من تحلل السكر.
الخطوة السادسة
الإنزيم ديهيدروجيناز 3-فوسفات glyceraldehyde (GAPDH) يخدم وظيفتين في هذا التفاعل. أولا ، يزيل الهيدروجين GAP عن طريق نقل أحد جزيئات الهيدروجين (H⁺) إلى عامل مؤكسد نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد (NAD⁺) لتشكيل NADH + H⁺.
بعد ذلك ، يضيف GAPDH فوسفات من cytosol إلى GAP المؤكسد لتكوين 1،3-bisphosphoglycerate (BPG). يخضع كلا جزيئي GAP المنتج في الخطوة السابقة لعملية إزالة الهيدروجين والفسفرة.
الخطوة 7
الإنزيم فوسفوجليسيروكيناز ينقل الفوسفات من BPG إلى جزيء ADP لتكوين ATP. يحدث هذا لكل جزيء من BPG. ينتج عن هذا التفاعل جزيئين 3-phosphoglycerate (3 PGA) وجزيئين ATP.
الخطوة 8
الإنزيم فسفوجليسيروموتاز ينقل P من جزيئي 3 PGA من الكربون الثالث إلى الثاني لتشكيل جزيئين 2-phosphoglycerate (2 PGA).
الخطوة 9
الإنزيم إناليز يزيل جزيء ماء من 2-فسفوجليسيرات لتكوين فسفوينول بيروفات (PEP). يحدث هذا لكل جزيء 2 PGA من الخطوة 8.
الخطوة 10
الإنزيم كيناز البيروفات ينقل P من PEP إلى ADP لتكوين pyruvate و ATP. يحدث هذا لكل جزيء من PEP. ينتج عن هذا التفاعل جزيئين من البيروفات وجزيئين ATP.