• تعداد بازديد :
  • يکشنبه 1393/06/02
  • تاريخ :

گلیکولیز 4

اهداف:

  •          نحوه تنظیم گلیکولیز
  •           آشنایی با گلوکونئوژنز

 

شرح درس:

حال که متوجه شدیم انرژی چگونه از گلیکولیز گلوکز حاصل می گردد ببینیم چطور این فرایند تنظیم می گردد.

 

 

در حقیقت سرعت مسیر گلیکوزیدی در پاسخ به شرایط داخلی و خارجی سلول تنظیم می شود. سرعت تبدیل گلوکز به پیروات جهت برآورده شدن دو نیاز سلولی می باشد.

 

1-    تولید ATP

2-    فراهم شدن واحدهای ساختاری برای واکنش های سنتزی

 

همان طور که در مسیر گلیکولیز مشاهده کردید آنزیم هایی مختلفی وجود دارند. برخی از این آنزیم ها واکنش را به یک سمت کاتالیز می کنند و به عبارت دیگر واکنش های برگشت ناپذیرند. از این رو این آنزیم ها علاوه بر نقش آنزیمی خود نقش کاتالیزی نیز دارند.

 

نکته: سلول های سرطانی سلول هایی هستند که به طور افسار گسیخته تکثیر می شوند، سبب می شود یک تومور توپر ایجاد شود. این تکثیر سریع نیاز به انرژی دارد و غذا دارد. عروق خونی موجود در تومور منبع اصلی تغذیه محسوب می شوند. وقتی سرعت رشد تومور زیاد می شود، دست یابی به اکسیژن برای سلول ها مشکل می شود و به عبارت دیگر دچار هیپوکسی می شود. تحت این شرایط منبع اصلی ATP و انرژی گلیکولیزی است که به تخمیر اسیدلاکتیکی منجر می شود. در غیاب اکسیژن، ژنی سبب افزایش بیان آنزیم های گلیکولیزی و ناقلین گلوکز به خصوص 1 و 3 می گردد. بنابراین این سازگاری برای سلول های توموری مناسب است و سبب می گردد تا زمان رگ زایی مجدد سلول های سرطانی زنده بمانند.

همچنین این رگ زایی جدید سبب تحریک تومورهای جدید می گردد. اما اگر این رگ زایی متوقف شود رشد تومور نیز متوقف می گردد.

 

گلوکونئوژنز:

نیاز روزانه مغز انسان بالغ در حدود 120 گرم در روز می باشد. مغز تنها می تواند از گلوکز برای سوخت و ساز خود استفاده کند. اما ما به غیر از کربوهیدرات ها از دیگر مواد غذایی نیز استفاده می کنیم. بنابراین در شرایطی که کربوهیدرات های موجود در بدن نیاز را نتوانند تامین کند چه اتفاقی می افتد؟

ساخت گلوکز از پیش سازهای غیرکربوهیدراتی به نام گلوکونئوژنز شناخته شده است. پیش سازهای غیرکربوهیدراتی اصلی عبارتند از آمینواسیدها و گلیسرول.

 

در حقیقت در گلوکونئوژنز پیروات به گلوکز تبدیل می شود. با این وجود گلوکونئوژنز مسیر عکس گلیکولیز محسوب نمی شود. جایگاه اصلی گلوکونئوژنز در کبد است اما مقدار اندکی نیز در کلیه رخ می دهد. هم چنین گلوکونئوژنز به طور ناچیزی در مغز، عضله اسکلتی یا عضله قلبی نیز رخ می دهد.

 

اولین مرحله در گلوکونئوژنز، کربوکسیله شدن پیروات و تشکیل اگزالواستات است. در این مرحله یک مولکول ATP مصرف می شود. سپس اگزالواستات فسفریله می شود و فسفوانول پیروات تشکیل می شود. این وقایع در میتوکندری رخ می دهند. از این مرحله به بعد در سیتوزول رخ خواهد داد. اما اگزالواستات باید به مولکول قابل انتقال به سیتوزول تبدیل شود.

 

مالات شکل احیا شده اگزالواستات و قابل انتقال به سیتوزول است. دراین مرحله گروه کربوکسیله و فسفریله ای که در میتوکندری به اگزالواستات اضافه شد از آن جدا می شود و به صورت فسفوانول پیروات به وجود می آید. این ماده نیز توسط آنزیم های موجود در سیتوزول به فروکتوز 6-فسفات ایجاد می شود. این قند نیز به گلوکز 6-فسفات تبدیل می شود.

 

لینک فیلم

 

 

  • زیستگلیکونئوژنز در میتوکندری و سیتوزول
  •  

    گلیکونئوژنز در میتوکندری و سیتوزول سلول رخ می دهد. در این چرخه مولکول پیروات به مولکول های قابل انتقال از میتوکندری و سیتوزول تبدیل می شود تا در نهایت به گلوکز6- فسفات تبدیل شود.

     

    در بیشتر این بافت ها گلوکونئوژنز در این مرحله اتمام می شود گلوکز تولید نمی شود اما گلوکز6-فسفات به صورت های دیگر مانند گلیکوژن مورد پردازش قرار می گیرد. این ماده نمی تواند از سلول خارج شود.

    اما در بسیاری دیگر از بافت ها گلوکز 6-فسفات به گلوکز تبدیل می شود. این مرحله نهایی در سیتوزول رخ نمی دهد بلکه در شبکه آندوپلاسمی اتفاق می افتد.

     

    2Pyruvate + 4ATP + 2GTP + 2NADH + 6H2O ------> Glucose + 4ADP + 2GDP + 6Pi + 2NAD+ + 2H+

     

    نکته: برای تبدیل دو پیروات به تبدیل شدن به یک گلوکز شش مولکول نوکلئوتید تری فسفات مصرف می شود حال آنکه در گلیکولیز تنها دو مولکول ATP  صرف می شد.

     

    گلوکونئوژنز و گلیکولیز هماهنگ با یکدیگر عمل می کنند. به گونه ای که در سلول یک مسیر نسبتاً غیرفعال است در حالی که مسیر دیگر بسیار فعال است. این دو فرایند فوق العاده انرژی زا هستند و بنابراین هیچ سد ترمودینامیکی در مقابل چنین فعالیت هم زمانی وجود ندارد. سرعت گلیکولیز توسط غلظت گلوکز و سرعت گلوکونئوژنز توسط غلظت لاکتات و سایر پیش سازهای گلوکز تعیین می شود.

     


    مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: فاضل سامانی

     

    وبگردی

    مسابقه ...

    امتياز این سوال :
    UserName