Glikolisis

Itu Glikolisis mengandung pada manusia dan di hampir semua organisme multiseluler pemecahan gula sederhana yang dikendalikan secara biokatalitik seperti D-glukosa.

Proses degradasi dan konversi glukosa menjadi piruvat berlangsung dalam sepuluh langkah berturut-turut dan dapat berlangsung sama dalam kondisi aerobik dan anaerobik.

Glikolisis digunakan untuk menghasilkan energi, dan piruvat menyediakan tahap awal pertama untuk sintesis biokimia zat tertentu. Pemecahan karbohidrat berkualitas tinggi (gula berganda) juga mengalami glikolisis setelah dipecah menjadi gula sederhana.

Apa itu glikolisis?

Glikolisis adalah proses metabolisme sentral untuk pemecahan gula D-glukosa sederhana dan terjadi di dalam sel di sitosol, bagian cair dari plasma sel.

Glikolisis adalah proses metabolisme sentral untuk pemecahan gula D-glukosa sederhana dan terjadi di dalam sel di sitosol, bagian cair dari plasma sel. Proses degradasi berlangsung dalam 10 langkah individu yang dikendalikan secara enzimatis berturut-turut. Produk akhir dari keseimbangan total dari glikolisis per molekul glukosa adalah 2 molekul piruvat, 2 nukleotida ATP dan 2 nukleotida NADH.

10 langkah individu dapat dibagi menjadi dua fase, fase persiapan dari langkah 1 hingga langkah 5 dan fase amortisasi dari langkah 6 hingga 10. Fase persiapan secara energik negatif untuk metabolisme, sehingga energi dalam bentuk 2 ATP harus disuplai. Hanya fase amortisasi yang secara energetik positif, sehingga pada keseimbangan terdapat penguatan energi dalam bentuk 2 nukleotida ATP dan 2 nukleotida NADH.

Dalam dua langkah pertama glikolisis, 2 gugus fosfat ditransfer ke glukosa, yang berasal dari 2 nukleotida ATP (adenosin trifosfat) dan dengan demikian diubah menjadi nukleotida ADP (adenosin difosfat).

Sementara glikolisis hingga pembentukan piruvat tidak tergantung pada apakah kondisi oksik (aerobik) atau anoksik (anaerobik) berlaku, metabolisme piruvat lebih lanjut tergantung pada apakah oksigen tersedia atau tidak. Namun, secara tegas, proses penguraian dan konversi lebih lanjut tidak lagi termasuk dalam glikolisis.

Fungsi & tugas

Glikolisis adalah salah satu proses metabolisme sentral terpenting dan paling sering yang terjadi di dalam sel. Tugas dan fungsi glikolisis terdiri dari metabolisme energik dan material gula D-glukosa sederhana.

ATP, yang diperoleh sebagai bagian dari metabolisme energi dengan penambahan energi dan transfer gugus fosfat ke nukleotida ADP, berfungsi sebagai pembawa energi dan pemasok energi. Rute melalui ATP memiliki keuntungan yaitu energi disimpan sebentar dan tidak hilang melalui pembuangan panas. Selain itu, ATP dapat dibawa ke tempat di mana energi dibutuhkan dalam jarak pendek.

Glikolisis yang secara energik positif juga menyediakan piruvat pada sel. Ini dapat dimasukkan ke dalam siklus asam sitrat dan rantai pernapasan berikutnya dengan "mengonsumsi" oksigen dalam kondisi oksik di mitokondria sel untuk menghasilkan energi lebih lanjut, atau dapat digunakan sebagai bahan awal untuk sintesis zat yang diperlukan.

Produk pemecahan utama dalam siklus asam sitrat adalah CO2 (karbon dioksida) dan H2O (air). Energi yang dilepaskan selama proses oksidasi digunakan dalam rantai pernapasan untuk memfosforilasi ADP menjadi ATP dan oleh karena itu disimpan untuk waktu yang singkat.

Penguraian lengkap glukosa menjadi air dan karbon dioksida dengan penambahan oksigen secara energetik lebih produktif, tetapi memiliki kerugian karena hanya dapat terjadi dalam kondisi oksik, yaitu dalam kondisi di mana oksigen molekuler tersedia dalam jumlah yang cukup. Ketika kinerja tinggi dari otot rangka dibutuhkan, suplai oksigen ke sel otot terlalu lambat, sehingga mereka harus menarik energi yang diperlukan dari glikolisis.

Keuntungan lain dari glikolisis adalah kecepatan prosesnya yang tinggi, yang berkali-kali lipat kecepatan konversi dalam siklus asam sitrat.

Penyakit & penyakit

Glikolisis mewujudkan salah satu proses metabolisme organisme hidup tertua dan paling stabil dalam istilah evolusi. Glikolisis mungkin dikembangkan sebagai salah satu proses metabolisme dasar 3,5 miliar tahun yang lalu, jauh sebelum perkembangan organisme multiseluler, karena semua organisme mampu melakukan glikolisis dan menggunakannya untuk menghasilkan energi.

Hanya sedikit kelainan atau penyakit yang diketahui secara eksplisit terkait dengan gangguan glikolisis. Gangguan dalam proses glikolisis menyebabkan efek serius pada sel darah merah (eritrosit).

Karena tidak mengandung mitokondria, mereka bergantung pada suplai energi melalui glikolisis. Jika suplai energi terganggu, hemolisis terjadi, yaitu membran eritrosit larut dan hemoglobin langsung masuk ke serum. Biasanya terdapat kekurangan enzim piruvat kinase, sehingga proses glikolisis terganggu.

Penyebab lain yang mengarah ke gejala serupa dapat ditemukan di eritrosit itu sendiri jika mereka tidak memiliki enzim KKR yang diperlukan (isoenzim dari piruvat kinase).

Penyakit Tarui (penyakit Tarui) adalah salah satu dari sedikit penyakit yang secara langsung mengganggu proses glikolisis. Ini adalah penyakit penyimpanan glikogen. Kelebihan glukosa dalam serum darah untuk sementara diubah oleh tubuh menjadi gula polimer (glikogen), yang kemudian diubah kembali menjadi glukosa jika perlu, untuk dimetabolisme melalui glikolisis.

Dalam kasus penyakit Tarui, cacat genetik bawaan menyebabkan defisiensi fosfofruktokinase, enzim yang menyebabkan fosforilasi dan konversi glukosa menjadi fruktosa-1,6-bifosfat (langkah ke-3 dalam glikolisis). Kekurangan enzim menyebabkan glikolisis terhenti sehingga otot rangka tidak tersuplai energi dengan baik.Kejang otot yang menyakitkan dan anemia hemolitik, membran sel darah merah rusak, berkembang.