Karbonhidratın Aracı Metabolizması Aşağıdaki Reaksiyonları İçerir
Karbonhidratın ara metabolizması aşağıdaki reaksiyonları veya yolakları içerir:
Canlı hücreleri tarafından çeşitli aktiviteler gerçekleştirmek için gereken enerjinin çoğu, karbonhidrat metabolizmasında elde edilir.
1. Glikojenez
2. Glikojenoliz
3. Glikoliz veya Embden-Meyerhof yolu
4. Pentoz fosfat döngüsü
5. Glukoneogenez.
glıkojenez:
Şekerin glikojene dönüşümüne glikojenez denir. Bu, karaciğer hücrelerinde bir dizi kimyasal reaksiyonla gerçekleşir. Glikoz ilk önce bir enzim heksokinazın etkisi altında glikoz-6 fosfat (G6P) halinde fosforile edilir. Bu işlem için gereken enerji ATP tarafından sağlanmaktadır.
Bir kez, glikoz-6-fosfat oluştuğunda, dört farklı enzim tarafından etki edilebilir, yani metabolizmasına dört yol vardır;
(i) kandaki glikoz arzını yenilemek,
(ii) kan ve kas hücresi glikozu için depo olarak karaciğer glikojenini oluşturmak,
(iii) protein, yağ ve nükleik asitlerin sentezi için ara maddeler sağlamak ve
(iv) enerji sağlamak.
Karaciğeri glikojen oluşturmak için, glikoz-6-fosfat (G6P) ilk önce glikoz-1-fosfata (G1P) dönüştürülür ve bu reaksiyon bir enzim olan fosfoglucomutase tarafından katalize edilir. Daha sonra fosforilaz enzimi birçok glikoz-l-fosfat molekülünü glikojen ve fosforik aside dönüştürür. Bu reaksiyon dizisi aşağıda gösterilmiştir:
Glikojenoliz:
Kan şekeri seviyesi düşürüldüğünde, glikojen glikoza dönüştürülür. Bu işlemde, glikojenez reaksiyonları tersine çevrilir. Glikojen önce H3P04 ve fosforilaz mevcudiyetinde hemen fosfoglucomutase tarafından glikoz-6-fosfata (G6P) dönüştürülen glukoz-l-fosfata (GIP) dönüştürülür. Daha sonra glukoz-6-fosfat, karaciğer fosfataz tarafından glikoz ve fosforik aside hidrolize edilir.
Glukoneogenesis:
Karbonhidrat olmayan kaynaklardan glikoz veya glikojen oluşumuna glukoneogenez denir. İşlemin yaklaşık% 90'ı karaciğerde ve böbreklerde kalan kısımda gerçekleşir. Glukoneogenez için ana maddeler glukojenik amino asitler, laktat ve gliserol'dür.
Açlık sırasında glikozun daha uzun süreli ihtiyaçları, alanin, sistein, glisin ve serin dahil olmak üzere glikojenik amino asitler gibi diğer kaynaklar çağrılarak karşılanır. Kreb çevrimi boyunca oksitlenebilen veya depolanmış glikojene dönüştürülebilen piruvik aside transaminasyon yoluyla indirgenirler.
Bununla birlikte, kasta oluşan ve karaciğere geçen piruvik asit ve laktik asit de karbonhidrat kaynağı olarak görev yapabilir. Glukoneogenez süreci, karaciğerde bulunan fruktoz 1, 6 difosfat enzimine bağlıdır.
Pentoz fosfat yolu:
Ayrıca Heksoz Monofosfat Şantı veya “Warburg-Dickens-Lipmann yolu” olarak da adlandırılır. Bu yol “heksoz monofosfat şantı” olarak bilinir, çünkü esas olarak glikolik yolla metabolize edilen glikoz-6-fosfat başka metabolik reaksiyonlara yönlendirilebilir veya yönlendirilebilir.
Karaciğerde, bu yol toplam karbonhidrat oksidasyonunun yüzde 60'ını oluşturur. Bu yolda, glikoz hem bitki hem de hayvan dokularında anaerobik olarak metabolize edilir.
Pentoz fosfat yolunu aşağıdaki gibi özetleyebiliriz:
2 Glikoz-6-fosfat + 12 NADP + 6H20 → 2 Gliseraldehit-3 fosfat + 12 NADPH2 + ATP + 6C02. Bu yol, nükleik akya sentezi için bir pentoz şeker kaynağı olarak daha önemlidir. Yolda NADPH'nin üretimi de önemlidir, çünkü NADPH'nin NADP'ye reoksidasyonunu sağlayan, karaciğerde ve yağ dokusunda meydana gelen yağ sentezi için gereklidir. Böylece, heksoz monofosfat şant yolunun, shunt yolunun ilerlemesini sağlayan NADP + 'ı yenileyerek lipid sentezi için NADPH sağladığı bir sinerjistik ilişki türü mevcuttur.
Glukozun Metabolik Yolu:
Formül ile gösterilen hücrelerde glikozun bozulması:
C6H12O6 + 6O2, -> 6CO2 + 6H2O + Enerji (668 kilokalori / mol) iki aşamada gerçekleşir: (a) oksijen veya anaerobik solunum yolu yokluğunda (hayvanlarda glikoliz olarak adlandırılır ve daha yüksek bitkiler ve (b) aerobik kademe veya Kreb'in oksijen gerektiren döngüsü.
A. Glikoliz:
Glikozun bir dizi glikolitik enzim yoluyla piruvik aside çeşitli reaksiyonlar yoluyla hücresel olarak dağılması genellikle Embden-Meyerhof yolu olarak adlandırılır. Laktik aside Piruvik asit: Normal şartlar altında, birçok hücre ve dokuda yukarıdaki anaerobik solunum işlemiyle oluşturulan piruvat, karbon dioksit ve suya aerobik solunum yolu yoluyla daha da metabolize edilir.
Bununla birlikte, iskelet kaslarında olduğu gibi moleküler oksijenin yokluğunda piruvat, NADH'nin spesifik enzim olan laktik asit dehidrojenaz varlığında piruvik asidi laktik aside indirgemesi ile oluşan bir oksidasyon azalması ile laktik aside dönüştürülür.
Bununla birlikte, birçok mikro-organizmada ve bitki hücresinde (sınırlı bir 02- besleme şartı altında, piruvat, aşağıdaki iki reaksiyonla laktik asit yerine etil alkole ve C02'ye dönüştürülür.
(a) Asetaldehit'e piruvik asit:
Enzim karboksilaz tarafından katalize edilen bu reaksiyon, esas olarak, asetaldehit oluşturmak üzere pirüvik asitten bir karbon dioksitin (dekarboksilasyon) ayrılmasıdır.
(b) Etil alkole karşı Asetaldehit:
Asetaldehit daha sonra NADH ile alkol dehidrojenaz enzimi varlığında etil alohol'e indirgenir.
Bu nedenle, 02 sınırlayıcıyken kaslar gibi hayvan hücrelerinde anaerobik solunumun genel sonuçları, glukozun, enerjinin serbest bırakılmasıyla iki laktik asit molekülüne bölünmesidir.
C6H12O6 -> 2CH3 CHOHCOOH + Enerji (36 kcal / mol)
(Glikoz) (Laktik asit)
Mikro organizmalarda ve bitki hücrelerinde, anaerobik koşullar altında, 2 mol etil alkol ve 2 serbest CO2 molekülü oluşturmak üzere glikoz metabolize edilir.
C6H12O6 -> 2C2H5OH + 2CO2 + Enerji (50 Kcal / mol)
B. Aerobik Solunum yolu:
Hücreler solunum metabolizmasındaki aerobik koşullar altında, piruvik asit, enerji, C02 ve H7 0 verecek şekilde bir dizi enzimatik reaksiyon yoluyla oksitlenir. Bunun gerçekleştiği metabolik yol Kreb's döngüsü veya Trikarboksilik Asit ( TCA) döngüsü veya Sitrik asit döngüsü.
Kreb'in döngü reaksiyonunun özeti:
Piruvik Asit + 4 NAD + FAD + → 3CO 2 + 4NADH 2 + FADH 2 + ATP (GTP)
ADP (GDP) + Pi + 2H Z O
