Glykolyse Flashcards
I glykolysen blivet et glukosemolekyle omdannet til hvor mange pyruvatmolekyler?
To pyruvatmolekyler
Hvad er hensigten med glykolysen?
Hensigten med glykolysen er at høste energi fra glukosemolekyler til dannelse af ATP
I glykolysen bliver der fra et glukosemolekyle høstet energi til dannelse af hvor mange netto ATP-molekyler?
2 ATP pr. glukosemolekyle
Hvor mange trin består glykolysen af?
Glykolysen består af 10 reaktionstrin
Glykolysen kan opdeles i tre faser - beskriv disse
- Investeringsfasen/aktiveringsfasen, som indbefatter reaktion 1-3: I denne fase investeres der energi fra to ATP til at omdanne glukosemolekylet til fosforylerende forbindelser.
- Spaltningsfasen, der indbefatter reaktion 4-5: I denne fase kløves det modificerede glukosemolekyle til to halvdele, der videreomsættes i glykolysens tredje fase.
- Afkastningsfasen eller oxidations/reduktions-fasen, der indbefatter reaktion 6-10: I denne fase frigives energi til syntese af ATP samt høstes elektroner til dannelse af NADH+H^+. I alt dannes i afkastningsfasen 4 ATP+2NADH+H^+, fordi der i spaltningsfasen dannes to glyceraldehyd-3-fosfat (GAP), og reaktionerne derfor skal ganges med to. Nettoudbyttet er 2 ATP (+2NADH+H^+)
Hexokinase/glukokinase-reaktionen
Første trin i glykolysen er påsættelse af en fosfatgruppe på glukosemolekylet, så den “fanges” i cellen og destineres til at indgå i cellens metabolisme. Reaktionen katalyseres af hexokinasen, og dannelsen af esterbindingen mellem glukosemolekylets C-6-hydroxygruppe og en fosfatgruppe er en energetisk ufavorabel proces, og derfor skal der investeres energi. Hexokinase/glukokinasen katalyserer fosforyleringen af glykosemolekylet ved at overføre en fosfatgruppe, der bundet med en energirig anhydridbinding i ATP til glukosemolekylet.
Fosfoglukoisomerase-reaktionen
Fosfoglukoismoerase-reaktionen er glykolysens andet trin. Glukose-6-fosfat omdannes til fruktose-6-fosfat, der nemmere kan kløves, idet flytningen af oxogruppen til C-2 vil destabilisere C-C-bindingen mellem C-3 og C-4. Isomeriseringen er reversibel.
Fosfofruktokinase-1 (PFK-1)-reaktionen
Fosfofruktokinase-1 (PFK-1)-reaktionen er glykolysens tredje trin. I denne reaktion dannes fruktose-1,6-bifosfat, som kan kløves på midten til to næsten ens molekyler. For at danne det næsten symmetriske fruktose-1,6-bifosfat, fosforyleres fruktose-6-fosfat på C-1. Reaktionen katalyseres af fosfofruktokinase-1 (PFK-1), der henter både en fosfatgruppe og energi fra hydrolyse af ATP. En del energi forsvinder som varme, og processen er irreversibel.
Aldolase-reaktionen
Aldolase-reaktionen er glykolysens fjerde trin. Fruktose-1,6-bifosfat kløves på midten ved en aldolkløvning til to triosefosfater; den øverste del til ketosen dihydroxyacetonefosfat (DHAP), og den nederste del til aldosen glyceraldehyd-3-fosfat. Reaktionen er reversibel og katalyseres af aldolasen.
Triosefosfatisomerase-reaktionen
Triosefosfatisomerase-reaktionen er glykolysens femte trin. De to triosefosfater, dihydroxyacetonefosfat (DHAP) og glyceraldehyd-3-fosfat, kan reversibelt omdannes til hianden katalyseret af triosefosfatisomerasen. I glykolytisk aktive væv vil glyceraldehyd-3-fosfat blive videreomsat i glykolysen, og herved forskydes ligevægten mod dannelse af denne. I disse væv vil størstedelen af DHAP derfor isomerisere til glyceraldehyd-3-fosfat. Dette betyder, at for hvert glukosemolekyle dannes der to glyceraldehyd-3-fosfat, og de følgende reaktioner skal derfor ganges med to.
Glyceraldehyd-3-fosfat-dehydrogenase-reaktionen
Glyceraldehyd-3-fosfat-dehydrogenase-reaktionen er glykolysens sjette trin. Fra hvert glyceraldehyd-3-fosfatmolekyle bliver der videre i glykolysen dannet 2 ATP ved substratniveaufosforylering. Glyceraldehyd-3-fosfat-dehydrogenase (G3PDH) katalyserer en reaktion, der fanger en uorganisk cytosolær ortofosfat (HPO_4^2-) og indbygger den i glyceraldehyd-3-fosfat med en energirig anhydridbinding. I reaktionen overføres også elektroner til NAD^+, så der dannes NADH+H^+. Oxidationsreaktionen leverer energi til dannelse af den energirige anhydridbinding. I reaktionerne tabes der ikke energi, og de er reversible.
Fosfoglyceratkinase-reaktionen
Fosfoglyceratkinase-reaktionen er glykolysens syvende trin. Den nydannede fosfatgruppe i 1,3-bisfofoglycerat er bundet med en højenergibinding og kan overføres til ADP, så der dannes ATP ved substratniveaufosforylering. Dette er det første ATP, der dannes i glykolysen (der dannes to ATP, da der optræder to 1,3-BPG). Der tabes ikke energi under flytningen af fosfatgruppen mellem de to bindinger, da de to bindingstyper har næsten lige stor hydrolyseringsenergi. Reaktionen er derfor reversibel.
Fosfoglyceratmutase-reaktionen
Fosfatgruppen på C-3 i 3-fosfoglycerat er esterbundet og ikke tilstrækkelig energirig til at kunne danne ATP ved substratniveaufosforylering. Derfor må der ske omlejringer i molekylet. I denne reaktion katalyserer fosfoglyceratmutasen flutning af fosfatgruppen til C-2. Ved denne isomerisering opstår en større frastødning mellem den negativt ladede fosfatgruppe og negativt ladede carboxylgruppe. Reaktionen er reversibel.
Enolase-reaktionen
Enolase-reaktionen er glykolysens niende trin. I denne reaktion fraspaltes et vandmolekyle fra 2-fosfoglycerat. Resultatet er, at C-2 ender i en enolkonformation, hvor carbongruppen er låst i en dobbeltbinding. Reaktionen er reversibel.
Pyruvatkinase-reaktionen
Pyruvatkinase-reaktionen er glykolysens tiende trin. Fosfoenolpyruvats (PEP’s) fosfatgrpupe kan overføres til ADP under dannelse af ATP ved substratniveaufosforylering. Dette er det andet af de to trin i glykolysen, hvor der dannes ATP. Fosfatgruppen i PEP er usædvanlig energirig og har et højt overførselspotentiale, fordi det er energetisk favorabelt for PEP at fraspalte fosfaten. Herved omdannes PEP til enolformen af pyruvat, der spontant vil isomerisere til den mere stabile ketoform af pyruvat. Omlejringen af PEP til ketoformen af pyruvat frigiver så meget energi, at der både kan dannes ATP og frigives energi som varme. Reaktionen er irreversibel og repræsenterer det sidste kontrolpunkt i glykolysen.
