Գլիկոլիզ ընդդեմ գլյուկոնեոգենեզ
Բջիջները էներգիա են վերցնում ATP մոլեկուլների հիդրոլիզով: ATP (ադենոզին տրիֆոսֆատ) հայտնի է նաև որպես կենսաբանական աշխարհի «արժույթ» և այն ներգրավված է բջջային էներգիայի գործարքների մեծ մասում: ATP-ի սինթեզը բջիջներից պահանջում է էկզերգոնիկ ռեակցիաներ իրականացնել: Գլիկոլիզի և գլյուկոնեոգենեզի ուղիներն ունեն ինը միջանկյալ և յոթ ֆերմենտային կատալիզացված ռեակցիաներ: Կենդանական բջիջներում այս ուղիների կարգավորումը ներառում է մեկ կամ երկու հիմնական հսկողության մեխանիզմ. ալոստերիկ կարգավորում և հորմոնալ կարգավորում։
Ի՞նչ է գլիկոլիզը:
Գլիկոլիզը կամ գլիկոլիտիկ ուղին տասը փուլային ռեակցիաների հաջորդականություն է, որը փոխակերպում է գլյուկոզայի մեկ մոլեկուլը կամ մի քանի հարակից շաքարներից որևէ մեկը երկու պիրուվատի մոլեկուլների՝ երկու ATP մոլեկուլների ձևավորմամբ:Գլիկոլիզի ուղին թթվածին չի պահանջում, որպեսզի այն տեղի ունենա ինչպես աերոբ, այնպես էլ անաէրոբ պայմաններում: Այս ճանապարհում գոյություն ունեցող բոլոր միջանկյալ վիճակներն ունեն կամ 3 կամ 6 ածխածնի ատոմ: Գլիկոլիզի ուղու մեջ առկա բոլոր ռեակցիաները կարելի է դասակարգել հինգ կատեգորիայի՝ ֆոսֆորիլ տեղափոխում, ֆոսֆորիլային տեղաշարժ, իզոմերացում, ջրազրկում և ալդոլի ճեղքում։
Գլիկոլիզի ռեակցիայի հաջորդականությունը կարելի է բաժանել երեք հիմնական փուլերի: Սկզբում գլյուկոզան թակարդում է և ապակայունանում: Այնուհետև 6 ածխածնի ատոմ ունեցող մոլեկուլը բաժանվում է երկու կամ երեք ածխածնի ատոմներով մոլեկուլների։ Գլիկոլիզի ուղին, որը թթվածին չի պահանջում, կոչվում է խմորում, և այն բացահայտվում է հիմնական վերջնական արտադրանքի տեսանկյունից: Օրինակ, կենդանիների և բազմաթիվ բակտերիաների մոտ գլյուկոզայի խմորման արտադրանքը լակտատ է. այսպիսով կոչվում է լակտատի խմորում: Բուսական բջիջների և խմորիչների մեծ մասում վերջնական արտադրանքը էթանոլն է և, հետևաբար, կոչվում է ալկոհոլային խմորում:
Ի՞նչ է գլյուկոնեոգենեզը:
Գլյուկոնեոգենեզը սահմանվում է որպես կենդանի բջիջներում երեք կամ չորս ածխածնի պրեկուրսորներից գլյուկոզի և այլ ածխաջրերի սինթեզման գործընթաց: Սովորաբար, այս պրեկուրսորները իրենց բնույթով ոչ ածխաջրային են. Պիրուվատը շատ կենդանի բջիջներում ամենատարածված նախադրյալն է: Անաէրոբ պայմաններում պիրուվատը վերածվում է լակտատի և այն օգտագործվում է որպես այս ճանապարհի նախադրյալ:
Հիմնականում գլյուկոնեոգենեզը տեղի է ունենում լյարդում և երիկամում: Գլյուկոնեոգենեզի ուղու առաջին յոթ ռեակցիաները տեղի են ունենում գլիկոլիզի ուղու համապատասխան ռեակցիաների պարզ հակադարձմամբ: Այնուամենայնիվ, ոչ բոլոր ռեակցիաներն են շրջելի գլիկոլիզի ճանապարհին: Հետևաբար, գլյուկոնեոգենեզի չորս շրջանցող ռեակցիաները շրջանցում են գլիկոլիտիկ երեք քայլերի անշրջելիությունը (Քայլ 1, 3 և 10):
Ո՞րն է տարբերությունը գլիկոլիզի և գլյուկոնեոգենեզի միջև:
• Գլիկոլային ճանապարհի երեք էապես անդառնալի ռեակցիաները շրջանցվում են գլյուկոնեոգենեզի ճանապարհին չորս շրջանցող ռեակցիաներով:
• Գլյուկոնեոգենեզը անաբոլիկ ուղի է, մինչդեռ գլիկոլիզը կատաբոլիկ ուղի է:
• Գլիկոլիզը էկզերգոնիկ ուղի է, այսպիսով մեկ գլյուկոզայի դիմաց ստացվում է երկու ATP: Գլյուկոնեոգենեզը պահանջում է վեց ֆոսֆոանհիդրիդային կապերի զուգակցված հիդրոլիզ (չորսը՝ ATP-ից և երկուսը՝ GTP-ից), որպեսզի ուղղորդեն գլյուկոզայի ձևավորման գործընթացը:
• Գլյուկոնեոգենեզը տեղի է ունենում հիմնականում լյարդում, մինչդեռ գլիկոլիզը տեղի է ունենում մկաններում և այլ տարբեր հյուսվածքներում:
• Գլիկոլիզը գլյուկոզի և այլ ածխաջրերի կատաբոլիզացման գործընթաց է, մինչդեռ գլյուկոնեոգենեզը շաքարների և պոլիսախարիդների սինթեզման գործընթաց է::
• Գլյուկոնեոգենեզի ուղու առաջին յոթ ռեակցիաները տեղի են ունենում գլիկոլիզի ուղու համապատասխան ռեակցիաների պարզ հակադարձմամբ:
• Գլիկոլիզը օգտագործում է երկու ATP մոլեկուլ, բայց առաջացնում է չորս: Հետևաբար, մեկ գլյուկոզայի համար ATP-ների զուտ ելքը երկուսն է: Մյուս կողմից, գլիկոնեոգենեզը սպառում է վեց ATP մոլեկուլ և սինթեզում մեկ գլյուկոզայի մոլեկուլ:
