biochemia 6

Glykolýza je proces, pri ktorom dochádza k štiepeniu glukózy na kratšie fragmenty.
- Je to relatívne neefektívna cesta získavania energie.
- Konečným produktom glykolýzy je pyruvát.
- V bunkách s organelami sa pyruvát oxiduje na CO₂ a H₂O.
Glukóza je najrozšírenejší cukor na Zemi.
- Tvorí základ foriem ako škrob a celulóza.
- Je prítomná v rastlinách a živočíchoch.
Erytrocyty (červené krvinky)
- Neobsahujú subcelulárne organely.
- Ich energetický metabolizmus závisí výlučne na glykolýze.
- Metabolizmus glukózy je anaeróbny.

Glukóza sa dostáva do erytrocytu facilitovanou difúziou.
Koncentrácia glukózy v erytrocyte sa zásadne nelíši od koncentrácie v plazme.
Glykolýza prebieha ako sled reakcií:
- Počas procesu dochádza k prechodu cez viac fosforylovaných intermediátov.
- Prebieha v desaťtich krokoch.
- Všetky reakcie sú katalyzované enzýmami.
- Na rozštiepenie glukózy na dva trojuhlíkaté fragmenty sú spotrebované dve molekuly ATP.
- Vzniknuté trojuhlíkaté fragmenty sa konvertujú na pyruvát a laktát, pričom vznikajú štyri molekuly ATP.
Z energetického hľadiska je glykolýza málo účinná v porovnaní s inými procesmi.
Z metabolického hľadiska ide o ústrednú cestu, ktorá produkuje dôležité metabolické intermediáty.

Investičné štádium
- Investícia dvoch molekúl ATP do glukózy.
- Výsledkom je vznik glukózo-6-fosfátu a fruktózo-1,6-bifosfátu.
Štiepne štádium
- Fruktózo-1,6-bifosfát sa štiepi na dva fosforylované trojuhlíkaté fragmenty.
Poskytovacie štádium glykolýzy
- Produkcia štyroch molekúl ATP postupnou konverziou fosforylovaných fragmentov na nefosforylované trojuhlíkaté fragmenty (pyruvát alebo laktát).
- Substrátová úroveň fosforylácie.
- Redukované a oxidované formy NAD sa používajú na premenu pyruvátu na laktát.

Mikroorganizmy (napr. kvasinky) majú alternatívny mechanizmus oxidácie NADH.
- Pyruvát sa nepremieňa na laktát, ale decarboxyluje na acetaldehyd, ktorý sa potom redukuje na etanol.
Etanol je toxická látka.
- Kvasinky umierajú, keď koncentrácia etanolu dosiahne kritickú úroveň.
Glykolýza v erytrocyte je regulovaná energetickými potrebami.
Rovnováha medzi spotrebou a tvorbou ATP sa udržiava alosternou reguláciou na troch miestach (enzýmoch).
Regulácia glykolýzy vo svaloch, pečeni a iných tkanivách je zložitá a zahŕňa súhru viacerých metabolických ciest, vrátane tukov a bielkovín, a ovplyvňujú ju hormóny.

Prebieha v cytosole s hlavnou úlohou produkcie redukovaných nukleotidov.
Redoxné štádium
- Glukóza sa oxiduje na laktón a následne konvertuje na pentózu - ribózu, pričom vzniká NADH.
Interkonverzné štádium
- Tvorba trióz, tetróz a pentóz z ribulózy.
- Výsledkom sú 3 ribulózy, 2 fruktózy a 1 glyceraldehyd.
- Malá frakcia triozofosfátov sa degraduje na metylglyoxal, čo reaguje s amino- a sulfhydrylovými skupinami bielkovín.
Antioxidačná ochrana
- Kyslíkové radikály môžu poškodzovať tkanivá a potrebný je glutatión.
- Kyslíková molekula O umožňuje oxidáciu, ale je relatívne inertná.
Nebezpečné účinky kyslíkových radikálov
- Napádajú iné molekuly, napríklad hemoglobín a nukleové kyseliny, čo môže viesť k poškodením.

Erytrocyt má najvyššiu spotrebu glukózy na tvorbu energie.
- Avšak ich produkcia ATP je nízka kvôli anaeróbnym reakciám.
Utilizácia glukózy v erytrocyte
- Arzén, nachádzajúci sa pod fosforom, má podobné vlastnosti.
- Môže hydrolyzovať a predchádzať tvorbe ATP cez fosforyláciu.
- Deficiencia G-6-P-dehydrogenázy vedie k hemolytickej anémii.
Stanovenie glykémie
- Zníženie glukózy môže byť spôsobené fluoridom počas odbere krvi.
- Lieky (napr. antimalariká) môžu viesť k vysokým hladinám superoxidu a peroxidu.
- Superoxiddizmutáza a glutatiónperoxidáza zabezpečujú detoxikáciu.

Glykolýza:
- Glukóza → Glukózo-6-fosfát
- Fruktózo-6-fosfát → Fruktózo-1,6-bifosfát
- Priebeh reakcií vedie k produkcii ATP a pyruvátu.