- وظائف تحلل السكر
- إنتاج الطاقة
- الإنزيمات المشاركة في تحلل السكر
- 1- Hexokinase (HK)
- 2- ايزوميراز الفوسفوجلوكوز (PGI)
- 3- فسفوفركتوكيناز (PFK)
- 4- الدولاس
- 5- ايزوميراز ثلاثي الفوسفات (TIM)
- 6- نازعة هيدروجين جليسيرالديهيد 3-فوسفات (GAPDH)
- 7- فوسفوجليسيرات كيناز (PGK)
- 8- طفرة الفوسفوجليسيرات
- 9- Enolase
- 10- بيروفات كيناز
- مراحل تحلل السكر (خطوة بخطوة)
- - مرحلة الاستثمار في الطاقة
- - مرحلة زيادة الطاقة
- منتجات تحلل السكر
- أهمية
- المراجع
إن تحلل الجلوكوز أو تحلل الجلوكوز هو المسار الرئيسي لتقويض الجلوكوز ، والذي يتمثل هدفه النهائي في توليد الطاقة في شكل ATP وتقليل الطاقة في شكل NADH ، من هذه الكربوهيدرات.
هذا الطريق ، الذي تم توضيحه بالكامل في ثلاثينيات القرن الماضي من قبل Gustav Embden و Otto Meyerhof أثناء دراسة استهلاك الجلوكوز في خلايا العضلات والهيكل العظمي ، يتكون من الأكسدة الكاملة لهذا السكاريد الأحادي ، ويمثل بحد ذاته مسارًا لاهوائيًا لـ الحصول على الطاقة.

التركيب الجزيئي لـ ATP ، أحد منتجات حال السكر (ملخص مسار تحلل السكر (المصدر: Tekks at English Wikipedia / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) عبر Wikimedia Commons) عبر ويكيميديا كومنز)
إنه أحد المسارات الأيضية الرئيسية ، لأنه يحدث ، مع اختلافاته ، في جميع الكائنات الحية الموجودة ، أحادية الخلية أو متعددة الخلايا ، بدائية النواة أو حقيقية النواة ، ويُعتقد أنها سلسلة من التفاعلات التي يتم الحفاظ عليها تطوريًا بدرجة عالية في الطبيعة.
في الواقع ، هناك بعض الكائنات الحية وأنواع الخلايا التي تعتمد حصريًا على هذا الطريق للبقاء على قيد الحياة.
في المقام الأول ، يتكون التحلل السكري من أكسدة الجلوكوز ، من 6 ذرات كربون ، إلى البيروفات ، الذي يحتوي على ثلاث ذرات كربون ؛ مع ما يصاحب ذلك من إنتاج ATP و NADH ، وهو مفيد للخلايا من وجهة نظر التمثيل الغذائي والاصطناعي.
في الخلايا القادرة على مزيد من المعالجة للمنتجات التي تم الحصول عليها من هدم الجلوكوز ، ينتهي التحلل الجلدي بإنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء من خلال دورة كريبس وسلسلة نقل الإلكترون (تحلل السكر الهوائي).
تحدث عشرة تفاعلات إنزيمية في مسار مسار تحلل السكر ، وعلى الرغم من أن تنظيم هذه التفاعلات قد يكون مختلفًا نوعًا ما من نوع لآخر ، إلا أن الآليات التنظيمية يتم الحفاظ عليها أيضًا إلى حد ما.
وظائف تحلل السكر
من وجهة نظر التمثيل الغذائي ، الجلوكوز هو واحد من أهم الكربوهيدرات لجميع الكائنات الحية.
إنه جزيء مستقر وقابل للذوبان للغاية ، لذلك يمكن نقله بسهولة نسبيًا في جميع أنحاء جسم حيوان أو نبات ، حيث يتم تخزينه و / أو الحصول عليه إلى حيث هو مطلوب كوقود خلوي.

هيكل الجلوكوز (المصدر: Oliva93 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) عبر ويكيميديا كومنز)
يتم استغلال الطاقة الكيميائية الموجودة في الجلوكوز بواسطة الخلايا الحية من خلال تحلل السكر ، والذي يتكون من سلسلة من الخطوات شديدة التحكم والتي يمكن بواسطتها "التقاط" الطاقة المنبعثة من أكسدة هذه الكربوهيدرات إلى أشكال أكثر قابلية للاستخدام من الطاقة. ، ومن هنا أهميتها.
من خلال هذا الطريق ، لا يتم الحصول على الطاقة (ATP) والقدرة المختزلة (NADH) فحسب ، بل إنه يوفر أيضًا سلسلة من الوسطاء الأيضيين الذين يشكلون جزءًا من طرق أخرى ، وهي مهمة أيضًا من الابتنائية (التخليق الحيوي) و الأداء الخلوي العام. هذه قائمة:
- جلوكوز 6 فوسفات لمسار خماسي الفوسفات (PPP)
- بيروفات للتخمير اللاكتيكي
- بيروفات لتخليق الأحماض الأمينية (ألانين ، بشكل رئيسي)
- بيروفات لدورة حمض الكربوكسيليك
- فركتوز 6 فوسفات ، جلوكوز 6 فوسفات ، ثنائي هيدروكسي أسيتون فوسفات ، والتي تعمل بمثابة "لبنات بناء" في طرق أخرى مثل تخليق الجليكوجين والأحماض الدهنية والدهون الثلاثية والنيوكليوتيدات والأحماض الأمينية ، إلخ.
إنتاج الطاقة
كمية الـ ATP التي ينتجها مسار التحلل الجلدي ، عندما لا تستطيع الخلية التي تنتجها العيش في ظروف هوائية ، تكون كافية لتزويد احتياجات الطاقة للخلية عندما تقترن بأنواع مختلفة من عمليات التخمير.
ومع ذلك ، عندما يتعلق الأمر بالخلايا الهوائية ، فإن التحلل السكري يعمل أيضًا كمصدر طارئ للطاقة ويعمل "كخطوة تمهيدية" قبل تفاعلات الفسفرة المؤكسدة التي تميز الخلايا ذات التمثيل الغذائي الهوائي.
الإنزيمات المشاركة في تحلل السكر
لا يمكن تحلل السكر إلا بفضل مشاركة 10 إنزيمات تحفز التفاعلات التي تميز هذا المسار. العديد من هذه الإنزيمات خيفية وتغير شكلها أو شكلها عندما تمارس وظائفها التحفيزية.
هناك إنزيمات تكسر وتشكل روابط تساهمية بين ركائزها وهناك إنزيمات أخرى تتطلب عوامل مساعدة محددة لأداء وظائفها ، وخاصة الأيونات المعدنية.
من الناحية الهيكلية ، تحتوي جميع الإنزيمات المحللة للجلوكوز على مركز يتكون أساسًا من صفائح متوازية محاطة بحلزونات ألفا ومرتبة في أكثر من مجال. علاوة على ذلك ، تتميز هذه الإنزيمات بأن مواقعها النشطة عادة ما تكون في مواقع الربط بين المجالات.
من المهم أيضًا ملاحظة أن التنظيم الرئيسي للمسار يمر عبر التحكم (الهرموني أو المستقلبات) من الإنزيمات مثل هكسوكيناز ، فسفوفركتوكيناز ، جليسيرالديهيد 3 فوسفات ديهيدروجينيز وبيروفات كيناز.

النقاط الرئيسية لتنظيم مسار الجلوكوليتيك (المصدر: Gregor 0492 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) عبر ويكيميديا كومنز)
1- Hexokinase (HK)
يتم تحفيز التفاعل الأول لتحلل الجلوكوز (فسفرة الجلوكوز) بواسطة هيكسوكيناز (HK) ، الذي يبدو أن آلية عمله تتكون من ركيزة "شد محرض" تعزز "قفل" الإنزيم حول ATP و من الجلوكوز (ركائزه) بمجرد أن يرتبط بها.
اعتمادًا على الكائن الحي الذي يتم النظر فيه ، قد يكون هناك واحد أو أكثر من نظائر الإنزيمات ، يتراوح وزنها الجزيئي بين 50 (حوالي 500 حمض أميني) و 100 كيلو دالتون ، حيث يبدو أنها تتجمع معًا في شكل ثنائيات ، ويفضل تكوينها وجود أيونات الجلوكوز والمغنيسيوم و ATP.
يحتوي Hexokinase على هيكل ثلاثي يتكون من صفائح ألفا وبيتا مفتوحة ، على الرغم من وجود العديد من الاختلافات الهيكلية في هذه الإنزيمات.
2- ايزوميراز الفوسفوجلوكوز (PGI)
يتم تحويل الجلوكوز المفسفر بواسطة هيكزوكيناز إلى فركتوز 6 فوسفات عبر فوسفوجلوكوز أيزوميراز (PGI) ، المعروف أيضًا باسم إيزوميراز الجلوكوز 6 فوسفات. وبالتالي ، فإن الإنزيم لا يزيل أو يضيف الذرات ، ولكنه يعيد ترتيبها على المستوى الهيكلي.
هذا إنزيم نشط في شكله الخافت (يزن المونومر أكثر أو أقل من 66 كيلو دالتون) ويشارك ليس فقط في تحلل السكر ، ولكن أيضًا في تكوين الجلوكوز ، في تخليق الكربوهيدرات في النباتات ، إلخ.
3- فسفوفركتوكيناز (PFK)
الفركتوز 6-فوسفات هو ركيزة لإنزيم الفوسفوفركتوكيناز ، القادر على إعادة فسفرة هذا الجزيء باستخدام ATP كمانح لمجموعة الفوسفوريل ، مما ينتج الفركتوز 1،6-بيسفوسفات.
يوجد هذا الإنزيم في البكتيريا والثدييات كإنزيم متماثل (مكون من أربع وحدات فرعية متطابقة تبلغ كل منها 33 كيلو دالتون للبكتيريا و 85 كيلو دالتون لكل منها في الثدييات) وفي الخمائر يكون مثمنًا (مكونًا من وحدات فرعية أكبر ، بين 112 و 118 كيلو دالتون).
إنه إنزيم خيفي ، مما يعني أنه يتم تنظيمه بشكل إيجابي أو سلبي بواسطة بعض منتجاته (ADP) وجزيئات أخرى مثل ATP والسترات.
4- الدولاس
يُعرف أيضًا باسم الفركتوز 1،6-ثنائي فوسفات ألدولاز ، يحفز الألدولاز الانهيار التحفيزي للفركتوز 1،6-بيسفوسفات إلى ثنائي هيدروكسي أسيتون فوسفات وغليسرالديهيد 3-فوسفات والتفاعل العكسي ، أي اتحاد كل من السكريات لتشكيل الفركتوز 1.6-بيسفوسفات.
بعبارة أخرى ، يقطع هذا الإنزيم الفركتوز 1،6-بيسفوسفات إلى النصف ، ويطلق مركبين 3-كربون فوسفوري. يتكون Aldolase أيضًا من 4 وحدات فرعية متطابقة ، لكل منها موقع نشط خاص بها.
تم تحديد وجود فئتين (I و II) من هذا الإنزيم ، والتي يتم تمييزها بواسطة آلية التفاعل التي تحفزهما ولأن بعض (الأولى) تحدث في البكتيريا وحقيقيات النوى "الدنيا" ، والبعض الآخر (الثانية) في البكتيريا والطلائعيات والميتازوان.
يتكون الألدولاز "الأعلى" من حقيقيات النوى من مقياس تماثل متماثل للوحدات الفرعية بوزن جزيئي 40 كيلو دالتون ، يتكون كل منها من برميل مكون من صفائح 8 β / α.
5- ايزوميراز ثلاثي الفوسفات (TIM)
يمكن تحويل المثليتين المفسفرتين مع بعضهما البعض بفضل عمل أيزوميراز ثلاثي الفوسفات ، والذي يسمح باستخدام كلا السكريات خلال عملية تحلل السكر ، مما يضمن الاستخدام الكامل لكل جزيء جلوكوز يدخل المسار.
تم وصف هذا الإنزيم على أنه الإنزيم "المثالي" ، لأنه يحفز التفاعل الموصوف أسرع بنحو تريليون مرة مما قد يحدث بدون مشاركتك. يقع موقعه النشط في وسط بنية بيتا برميلية ، وهي سمة للعديد من الإنزيمات المحللة للجلوكوز.
وهو بروتين ثنائي الأبعاد ، يتكون من وحدتين فرعيتين متطابقتين يبلغ حجمهما حوالي 27 كيلو دالتون ، وكلاهما له بنية كروية.
6- نازعة هيدروجين جليسيرالديهيد 3-فوسفات (GAPDH)
يعمل Glyceraldehyde 3-phosphate الناتج عن عمل aldolase و triose phosphate isomerase بمثابة ركيزة لـ GAPDH ، وهو إنزيم متماثل التماثل (34-38 كيلو دالتون لكل وحدة فرعية) الذي يرتبط بشكل تعاوني بجزيء NAD + في كل منهما من مواقعها الأربعة النشطة ، بالإضافة إلى 2 أيونات الفوسفات أو الكبريتات.
في هذه الخطوة من المسار ، يسمح الإنزيم بفسفرة إحدى ركائزه باستخدام الفوسفات غير العضوي كمانح لمجموعة الفوسفوريل ، مع ما يصاحب ذلك من اختزال لجزيئين NAD + وإنتاج 1.3-بيسفوسفوجليسيرات.
7- فوسفوجليسيرات كيناز (PGK)
كيناز الفسفوجليسيرات مسئول عن نقل إحدى مجموعات الفوسفات المكونة من 1.3-بيسفوسفوجليسيرات إلى جزيء ADP عن طريق الفسفرة على مستوى الركيزة. يستخدم هذا الإنزيم آلية مشابهة لتلك التي يستخدمها هيكسوكيناز ، لأنه يغلق عند التلامس على ركائزه ، مما يحميها من تدخل جزيئات الماء.
هذا الإنزيم ، مثله مثل الآخرين الذين يستخدمون ركائزتين أو أكثر ، له موقع ارتباط لـ ADP وآخر لفوسفات السكر.
على عكس الإنزيمات الأخرى الموصوفة ، فإن هذا البروتين عبارة عن 44 كيلو دالتون مونومر ببنية ثنائية الكوبل ، ويتكون من مجالين من نفس الحجم متصلين بواسطة "شق" ضيق.
8- طفرة الفوسفوجليسيرات
يخضع 3-phosphoglycerate لتغيير من مجموعة الفوسفات نحو الكربون 2 ، في منتصف الجزيء ، والذي يمثل موقع عدم استقرار استراتيجي يسهل النقل اللاحق للمجموعة إلى جزيء ATP في التفاعل الأخير للمسار.
يتم تحفيز إعادة الترتيب هذه بواسطة إنزيم فوسفوجليسيرات موتيز ، وهو إنزيم ثنائي الأبعاد للبشر ورباعي الأبعاد للخميرة ، بحجم وحدة فرعية قريبة من 27 كيلو دالتون.
9- Enolase
يحفز Enolase تجفيف 2-phosphoglycerate إلى phosphoenolpyruvate ، وهي خطوة ضرورية لتوليد ATP في التفاعل التالي.
إنه إنزيم ثنائي الشكل يتكون من وحدتين فرعيتين متطابقتين 45 كيلو دالتون. يعتمد على أيونات المغنيسيوم لاستقراره وللتغيير التوافقي الضروري لربط ركائزه. إنه أحد الإنزيمات التي يتم التعبير عنها بكثرة في العصارة الخلوية للعديد من الكائنات الحية ويؤدي وظائف بالإضافة إلى تلك الحالة للجلوكوز.
10- بيروفات كيناز
يتم تحفيز الفسفرة الثانية على مستوى الركيزة التي تحدث في تحلل السكر بواسطة بيروفات كيناز ، وهو المسؤول عن نقل مجموعة الفوسفوريل من فسفوينول بيروفات إلى ADP وإنتاج البيروفات.
هذا الإنزيم أكثر تعقيدًا من أي إنزيمات حال للجلوكوز أخرى وفي الثدييات هو إنزيم متماثل الشكل (57 كيلو دالتون / وحدة فرعية). يوجد ، في الفقاريات ، على الأقل 4 أنزيمات متشابهة: L (في الكبد) ، R (في كريات الدم الحمراء) ، M1 (في العضلات والدماغ) و M2 (أنسجة الجنين والأنسجة البالغة).
مراحل تحلل السكر (خطوة بخطوة)
يتكون مسار التحلل السكري من عشر خطوات متتالية ويبدأ بجزيء واحد من الجلوكوز. أثناء هذه العملية ، يتم "تنشيط" أو "تحضير" جزيء الجلوكوز مع إضافة اثنين من الفوسفات ، مما يؤدي إلى عكس جزيئين ATP.
بعد ذلك ، يتم "تقطيعه" إلى جزأين ، وفي النهاية يتم تعديله كيميائيًا بضع مرات ، حيث يتم تصنيع أربعة جزيئات ATP على طول الطريق ، بحيث يتوافق الربح الصافي في المسار مع جزيئين ATP.
مما سبق ، يمكن الاستدلال على أن المسار مقسم إلى مرحلة "استثمار" للطاقة ، وهي مرحلة أساسية للأكسدة الكاملة لجزيء الجلوكوز ، ومرحلة "اكتساب" طاقة أخرى ، حيث يتم استبدال الطاقة المستخدمة في البداية واكتساب اثنتين. جزيئات ATP الصافية.
- مرحلة الاستثمار في الطاقة
1- تتكون الخطوة الأولى من مسار التحلل الجلوكوز من فسفرة الجلوكوز بوساطة هيكسوكيناز (HK) ، حيث يستخدم الإنزيم جزيء واحد من ATP لكل جزيء من الجلوكوز يتم فسفرته. إنه تفاعل لا رجوع فيه ويعتمد على وجود أيونات المغنيسيوم (Mg2 +):
الجلوكوز + ATP → الجلوكوز 6 فوسفات + ADP
2- يتم تحويل الجلوكوز 6-فوسفات الناتج إلى فركتوز 6-فوسفات بفضل عمل إنزيم إيزوميراز فسفوجلوكوز (PGI). هذا رد فعل قابل للعكس ولا ينطوي على إنفاق إضافي للطاقة:
جلوكوز 6 فوسفات ← فركتوز 6 فوسفات
3- بعد ذلك ، تتضمن خطوة عكس الطاقة الأخرى عملية فسفرة الفركتوز 6-فوسفات لتشكيل الفركتوز 1،6-بيسفوسفات. يتم تحفيز هذا التفاعل بواسطة إنزيم فسفوفركتوكيناز -1 (PFK-1). مثل الخطوة الأولى في المسار ، فإن الجزيء المانح لمجموعة الفوسفات هو ATP وهو أيضًا تفاعل لا رجوع فيه.
فركتوز 6 فوسفات + ATP → فركتوز 1،6-ثنائي فوسفات + ADP
4- في هذه الخطوة من التحلل السكري ، يوجد الانهيار التحفيزي للفركتوز 1.6-بيسفوسفات إلى ثنائي هيدروكسي أسيتون فوسفات (DHAP) ، وكيتوزيه ، وغليسيرالديهيد 3-فوسفات (GAP) ، وهو ألدوز. يتم تحفيز تكثيف الألدول بواسطة إنزيم الألدولاز وهي عملية قابلة للعكس.
الفركتوز 1،6-بيسفوسفات → فوسفات ثنائي هيدروكسي أسيتون + جليسيرالديهيد 3-فوسفات
5- يتكون التفاعل الأخير لمرحلة انعكاس الطاقة من التحويل البيني لثلاثي فوسفات DHAP و GAP المحفز بواسطة إنزيم إيزوميراز ثلاثي الفوسفات (TIM) ، وهي حقيقة لا تتطلب مدخولًا إضافيًا للطاقة وهي أيضًا عملية قابلة للعكس.
ثنائي هيدروكسي أسيتون فوسفات جليسيرالديهيد 3 فوسفات
- مرحلة زيادة الطاقة
6- يستخدم Glyceraldehyde 3-phosphate "المصب" في مسار التحلل الجلدي كركيزة لتفاعل الأكسدة وأخرى للفسفرة ، محفزة بنفس الإنزيم ، glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH).
يحفز الإنزيم أكسدة جزيء الكربون C1 إلى حمض كربوكسيلي وفسفرته في نفس الموضع ، مما ينتج 1،3-بيسفوسفوجليسيرات. في سياق التفاعل ، يتم تقليل جزيئين من NAD + لكل جزيء من الجلوكوز ويتم استخدام جزيئين من الفوسفات غير العضوي.
2 جلايسيرالديهيد 3 فوسفات + 2NAD + + 2Pi → 2 (1،3-bisphosphoglycerate) + 2 NADH + 2H
في الكائنات الهوائية ، يمر كل NADH ينتج بهذه الطريقة عبر سلسلة نقل الإلكترون ليكون بمثابة ركيزة لتخليق 6 جزيئات ATP عن طريق الفسفرة المؤكسدة.
7- هذه هي الخطوة الأولى لتخليق ATP في تحلل السكر وتتضمن عمل كيناز الفوسفوجليسيرات (PGK) على 1.3-bisphosphoglycerate ، مما يؤدي إلى نقل مجموعة الفسفوريل (الفسفرة على مستوى الركيزة) من هذا الجزيء إلى جزيء. من ADP ، مما ينتج عنه 2ATP وجزيئين من 3-فوسفوجليسيرات (3PG) لكل جزيء من الجلوكوز.
2 (1،3-bisphosphoglycerate) + 2ADP → 2 (3-phosphoglycerate) + 2ATP
8- يعمل 3-فوسفوجليسيرات كركيزة لإنزيم مطفرة فوسفوجليسيرات (PGM) ، والتي تحولها إلى 2-فوسفوجليسيرات عن طريق إزاحة مجموعة الفسفوريل من الكربون 3 إلى الكربون 2 من خلال تفاعل من خطوتين قابل للعكس ويعتمد على أيونات المغنيسيوم (ملغ + 2).
2 (3-فوسفوجليسيرات) → 2 (2-فوسفوجليسيرات)
9- يقوم إنزيم enolase بتجفيف 2-phosphoglycerate وينتج phosphoenolpyruvate (PEP) من خلال تفاعل لا يضمن إضافة طاقة إضافية والغرض منه هو إنتاج مركب عالي الطاقة قادر على التبرع بمجموعة الفوسفوريل الخاصة به في ما يلي رد فعل.
2 (2-فوسفوجليسيرات) → 2 فوسفوينول بيروفات
10- Phosphoenolpyruvate عبارة عن ركيزة لإنزيم بيروفات كيناز (PYK) ، وهو المسؤول عن نقل مجموعة الفسفوريل في هذا الجزيء إلى جزيء ADP ، وبالتالي تحفيز تفاعل فسفرة آخر على مستوى الركيزة.
في التفاعل ، يتم إنتاج جزيئات 2ATP و 2 من البيروفات لكل جلوكوز ، ومن الضروري وجود البوتاسيوم والمغنيسيوم في شكل أيوني.
2 فوسفوينول بيروفات + 2ADP → 2 بيروفات + 2ATP
يتكون العائد الصافي لتحلل السكر ، بهذه الطريقة ، من 2ATP و 2NAD + لكل جزيء جلوكوز يدخل المسار.
إذا كانت الخلايا ذات التمثيل الغذائي الهوائي ، فإن التحلل الكلي لجزيء الجلوكوز ينتج ما بين 30 و 32 ATP من خلال دورة كريبس وسلسلة نقل الإلكترون.
منتجات تحلل السكر
يكون رد الفعل العام لتحلل السكر كما يلي:
الجلوكوز + 2NAD + + 2ADP + 2Pi → 2Pyruvate + 2ATP + 2NADH + 2H +
لذلك ، إذا تم تحليلها لفترة وجيزة ، يمكن التأكد من أن المنتجات الرئيسية لمسار التحلل السكري هي البيروفات ، ATP ، NADH و H.
ومع ذلك ، فإن المصير الأيضي لكل وسيط تفاعل يعتمد ، إلى حد كبير ، على الاحتياجات الخلوية ، ولهذا السبب يمكن اعتبار جميع المركبات الوسيطة كمنتجات تفاعل ، ويمكن إدراجها على النحو التالي:
- جلوكوز 6 فوسفات
- فركتوز 6 فوسفات
- الفركتوز 1،6-بيسفوسفات
- ثنائي هيدروكسي أسيتون فوسفات وجليسرالديهيد 3-فوسفات
- 1.3-بيسفوسفوجليسيرات
- 3-فوسفوجليسيرات و 2-فوسفوجليسيرات
- فوسفوينول بيروفات وبيروفات
أهمية
على الرغم من حقيقة أن تحلل السكر ، في حد ذاته (يمكن الحديث عن تحلل السكر اللاهوائي) ، ينتج فقط حوالي 5 ٪ من ATP التي يمكن استخلاصها من الهدم الهوائي للجلوكوز ، فإن هذا المسار الأيضي ضروري لعدة أسباب:
- يعمل كمصدر "سريع" للطاقة ، خاصة في المواقف التي يجب أن يخرج فيها الحيوان من حالة الراحة بسرعة ، حيث لا تكون عمليات الأكسدة الهوائية سريعة بما فيه الكفاية.
- الألياف العضلية الهيكلية "البيضاء" في جسم الإنسان ، على سبيل المثال ، هي ألياف سريعة الارتعاش وتعتمد على التحلل اللاهوائي لتعمل.
- عندما تحتاج الخلية ، لسبب ما ، إلى الاستغناء عن بعض الميتوكوندريا الخاصة بها (وهي العضيات التي تقوم بإجراء الفسفرة المؤكسدة لجزء من المنتجات الحالة للجلوكوز ، من بين أمور أخرى) تصبح الخلية أكثر اعتمادًا على الطاقة التي يتم الحصول عليها بواسطة مسار حال السكر.
- تعتمد العديد من الخلايا على الجلوكوز كمصدر للطاقة عبر محللات السكر ، من بينها خلايا الدم الحمراء التي تفتقر إلى العضيات الداخلية ، وتبرز خلايا العين (خاصة تلك الموجودة في القرنية) التي لا تحتوي على كثافة عالية من الميتوكوندريا.
المراجع
- Canback، B.، Andersson، SGE، & Kurland، CG (2002). التطور العالمي للإنزيمات المحللة للجلد. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، 99 (9) ، 6097-6102.
- شودري آر ، فاراكالو م. الكيمياء الحيوية ، تحلل السكر.. في: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing؛ 2020 يناير. متاح من:
- فوثرجيل جيلمور ، لوس أنجلوس ، وميشيلز ، بنسلفانيا (1993). تطور تحلل السكر. التقدم في الفيزياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية، 59 (2) ، 105-235.
- Kim، JW، & Dang، CV (2005). أدوار متعددة الأوجه لأنزيمات حال السكر. الاتجاهات في العلوم البيوكيميائية ، 30 (3) ، 142-150.
- كوماري ، أ. (2017). الكيمياء الحيوية الحلوة: تذكر الهياكل والدورات والمسارات بواسطة فن الإستذكار. الصحافة الأكاديمية.
- Li، XB، Gu، JD، & Zhou، QH (2015). مراجعة التحلل الهوائي والإنزيمات الرئيسية - أهداف جديدة لعلاج سرطان الرئة. سرطان الصدر ، 6 (1) ، 17-24.
