Polub nas na Facebooku
Czytasz: Glikoliza – etapy, reakcje, przebieg procesu i znaczenie kliniczne
menu
Polub nas na Facebooku

Glikoliza – etapy, reakcje, przebieg procesu i znaczenie kliniczne

krew

Fot. virusowy / Getty Images

Glikoliza może zachodzić zarówno w warunkach tlenowych, jak i beztlenowych. Dobrym przykładem są komórki mięśni szkieletowych, kiedy w okresach wzmożonej pracy zaczynają produkować mleczan, ponieważ ilość dostarczanego do nich tlenu jest niewystarczająca dla podtrzymania metabolizmu tlenowego.

Glikoliza stanowi główny szlak metaboliczny glukozy. Może zachodzić zarówno w warunkach tlenowych, jak i beztlenowych. Stanowi również szlak metaboliczny dla innych węglowodanów dostarczanych z pożywieniem, np. fruktozy czy galaktozy. Jest to szlak konieczny, by mięśnie mogły pracować, kiedy zaczyna brakować im tlenu. Są jednak tkanki, które funkcjonują dobrze nawet w warunkach beztlenowych, czerpiąc energię właśnie z procesu glikolizy. Ponadto występują tkanki, jak np. mięsień sercowy, o niskiej aktywności glikolitycznej, co czyni je mało odpornymi na stany niedotlenienia.

Gdzie zachodzi glikoliza?

Glikoliza zachodzi w każdej komórce organizmu. Niektóre komórki, jak np. erytrocyty, funkcjonowanie uzależniają wyłącznie od glukozy. Nie mają bowiem mitochondriów, a glikoliza zachodzi w cytozolu komórki. Dlatego też w stanach, w których zabrakło któregokolwiek enzymu koniecznego dla procesu glikolizy, dochodzi do niedokrwistości hemolitycznej. Glikoliza może zachodzić zarówno w warunkach tlenowych, jak i beztlenowych. Jeśli np. w kurczącym się mięśniu brakuje tlenu, powstaje mleczan. Kiedy komórki mięśniowe zostają dotlenione, zanika mleczan. Głównym, ostatecznym produktem glikolizy jest pirogronian, który zostaje utleniony do dwutlenku węgla i wody. W warunkach beztlenowych pewne reakcje zostają zablokowane, przez co dochodzi do przekształcenia pirogronianu w mleczan. Dzięki temu glikoliza może zachodzić także w beztlenowych warunkach, jednak ilość energii powstająca w tym procesie jest zdecydowanie mniejsza niż ta, która powstałaby w warunkach tlenowych. Dla porównania: w warunkach tlenowych powstaje około 38 moli ATP (adenozynotrifosforanu), a w warunkach beztlenowych wytwarzane są jedynie 2 mole.

Co wiesz o układzie krążenia? Sprawdź się w naszym quizie!

Odpowiedz na 10 pytań
Rozpocznij quiz

Etapy glikolizy

Glukoza w pierwszym etapie glikolizy ulega fosforylacji do glukozo-6-fosforanu za pośrednictwem heksokinazy. Jest to właściwie nieodwracalna reakcja. Jej produkt, czyli glukozo-6-fosforan, ulega dalej izomeryzacji przy udziale izomerazy fosfoheksozowej i fosforylacji przez fosfofruktokinazę do fruktozo-1,6-bisfosforanu. W kolejnym etapie działa enzym aldolaza, która rozszczepia fruktozo-1,6-fosforan na gliceraldehydo-3-fosforan i dihydroksyacetonofosforan. Związki te oddziałują na siebie wzajemnie. Kolejny etap glikolizy polega na utlenieniu gliceraldehydo-3-fosforanu przy udziale dehydrogenazy gliceraldehydo-3-fosforanowej. W wyniku tej reakcji powstaje 1,3-bisfosfoglicerynian, po czym kinaza fosfoglicerynianowa uczestniczy w odłączeniu jednej grupy fosforanowej z wytworzeniem 3-fosfogliceryniany. Kolejnym etapem jest izomeryzacja tego związku do 2-fosfoglicerynianu katalizowana przez mutazę fosfoglicerynianową. Dalej enzym enolaza powoduje dehydratację tego związku z wytworzeniem fosfoenolopirogronianu. Ostatnim działającym enzymem jest kinaza pirogronianowa.

W warunkach tlenowych pirogronian zostaje przeniesiony do mitochondrium, włączając się tam w cykl Krebsa. Natomiast w warunkach beztlenowych zostaje przekształcony w cytozolu komórki do mleczanu.

Glikoliza – aspekt kliniczny

Glikoliza jest koniecznym procesem metabolicznym ustroju. Jeśli np. u alkoholików dochodzi do niedoboru tiaminy, będącej kofaktorem reakcji z udziałem dehydrogenazy pirogronianowej, może doprowadzić to do kwasicy mleczanowej. Jeśli brakuje glukozy w komórce, alternatywnym źródłem energii są np. lipidy, jednak wtedy wzrasta ilość wolnych kwasów tłuszczowych i związków ketonowych we krwi, co np. u cukrzyków może skutkować kwasicą ketonową. Aby glukoza wniknęła do komórki, a tym samym aby proces glikolizy mógł mieć miejsce, konieczne są insulina i właściwa wrażliwość receptorów w komórkach na insulinę. W cukrzycy dochodzi do zjawiska insulinooporności, czyli oporności tkanek na insulinę, spadku wykorzystania glukozy przez komórki i wzrostu jej poziomu we krwi.

W mięśniach szkieletowych szybkość pracy, a tym samym konieczność wytwarzania energii, często powoduje, że tlen nie jest wystarczająco szybko dostarczany do komórek mięśniowych. Tym samym glikoliza obiera drogę metabolizmu beztlenowego, czyli tworzy się w nich mleczan. Erytrocyty wyłącznie działają na zasadzie metabolizmu beztlenowego, wytwarzając mleczan, podobnie jak komórki mózgowe, jelita, rdzenia nerki, siatkówki i skóry, które czerpią energię głównie z glikolizy, wytwarzając mleczan.

Przekonajcie się, do czego przydają się komórki macierzyste. Jakie jest ich zastosowanie? Odpowiedź na filmie:

Zobacz film: Komórki macierzyste - zastosowanie. Źródło: Dzień Dobry TVN


Czy artykuł okazał się pomocny?
Tak Nie
1
4
Polecamy
Gdzie zachodzi oddychanie tlenowe?
Jakie ma etapy?
Gdzie zachodzi oddychanie tlenowe? Jakie ma etapy? TVN zdrowie
Zmora kulturystów - katabolizm mięśni.
Ogólna charakterystyka procesów katabolicznych
Zmora kulturystów - katabolizm mięśni. Ogólna charakterystyka procesów katabolicznych Dzień Dobry TVN
Kiedy zachodzi proces dekarboksylacji w organizmie człowieka?
Kiedy zachodzi proces dekarboksylacji w organizmie człowieka? TVN zdrowie
Przeciwutleniacze - czym są, jaką pełnią funkcję?
Czy znajdziemy przeciwutleniacze w żywności?
Przeciwutleniacze - czym są, jaką pełnią funkcję? Czy znajdziemy przeciwutleniacze w żywności? Dzień Dobry TVN
Komentarze (0)
Nie przegap
Co to są odleżyny? Skala Torrance’a do klasyfikacji stopnia zaawansowania odleżyn
Co to są odleżyny? Skala Torrance’a do klasyfikacji stopnia zaawansowania odleżyn
Przeszczep rogówki – wskazania, powikłania i rekonwalescencja
Przeszczep rogówki – wskazania, powikłania i rekonwalescencja
Czym jest zespół Wallenberga? Objawy i przyczyny zespołu bocznego opuszki
Czym jest zespół Wallenberga? Objawy i przyczyny zespołu bocznego opuszki
Katar u dziecka – przyczyny i rodzaje. Jak można go zwalczyć?
Katar u dziecka – przyczyny i rodzaje. Jak można go zwalczyć?
Zdrowe odżywianie – jakie są zasady zdrowego odżywiania i o czym należy pamiętać, układając dietę?
Zdrowe odżywianie – jakie są zasady zdrowego odżywiania i o czym należy pamiętać, układając dietę?
Pękające pięty, czyli problem kosmetyczny i zdrowotny. Przyczyny pękania pięt. Leczenie – zalecane składniki preparatów i domowe sposoby na suche i spękane pięty
Pękające pięty, czyli problem kosmetyczny i zdrowotny. Przyczyny pękania pięt. Leczenie – zalecane składniki preparatów i domowe sposoby na suche i spękane pięty