На первой стадии гликолиза две молекулы АТФ расщепляются на 2 АДФ + 2 Pi посредством гидролиза, затем на второй стадии гликолиза они фосфорилизируются с получением 2 АТФ. Как этот процесс может произойти дважды, чтобы получить 4 молекулы АТФ, если у нас есть только 2 АДФ?
Примечание: я не спрашиваю, почему этот процесс происходит дважды, так как легко увидеть, что фруктозо-1,6-бифосфат расщепляется на две молекулы глицеральдегидфосфата. Я спрашиваю, как может процесс производства двух АТФ происходить дважды, если мы расщепляем только две молекулы АТФ до АДФ.
Я думаю, что понимаю ваш вопрос и наткнулся на него, потому что мне было интересно то же самое, когда я готовился к тесту на микробиологию. Я знаю, что это запоздало на год, но когда-нибудь эта информация может понадобиться кому-то еще... так что вот она.
Проще говоря: к двум 3-углеродным молекулам, отщепленным на подготовительной стадии, добавляется вторая пара фосфатов до окончательного образования 4-АТФ. Они добавляются ферментом при восстановлении молекул НАД+.
Подробно: первая пара фосфатов, которые клетка использует для синтеза АТФ, поступает из первоначальных 2 АТФ, вложенных на стадии подготовки, но дополнительные 2 фосфата добавляются, когда клетка окисляет две молекулы глицеральдегида, 3 фосфата (Г3Ф) с образованием НАДН. . На этом этапе два электрона отнимаются у G3P, и доступный неорганический фосфат добавляется в положение «1», образуя «1,3-бифосфоглицериновую кислоту» (1,3BPG). После этого каждая молекула имеет 2 фосфата, всего 4 фосфата, доступных для окисления и использования для синтеза 4 АТФ.
Этот шаг (добавление неорганического фосфата в качестве промежуточного шага) НАСТОЛЬКО упускается из виду в обычных учебниках, что это даже не смешно. мой даже не перечисляет фермент; Я должен был посмотреть это. но да, это источник дополнительных фосфатов, доступных для образования 4 молекул АТФ гликолиза, и, возможно, поэтому вы не увидели этого на диаграмме в своем учебнике (вы не одиноки!).
Надеюсь, это поможет!
Источники на 18.04.17:
Есть много других источников АДФ в клетке: различные белки, использующие АТФ в качестве источника энергии, гидролизуют его с образованием АДФ + фосфат, тем самым извлекая энергию. Затем этот АДФ может быть повторно фосфорилирован путем гликолиза с образованием АТФ снова. Если бы гликолиз не приводил к чистому выходу АТФ, он был бы бессмысленным, поэтому в этом смысле он действительно должен быть несбалансированным.
Может помочь, если я предложу два взгляда на ситуацию.
Гликолиз: АДФ + Pi → АТФ
В то время как вторая реакция регенерирует АДФ с использованием АТФ.
Биосинтез / Движение / Электрохимическая работа и т. д.: АТФ → АДФ + Пи
Если второй реакции не происходит, первая тоже остановится, но это нормально, поскольку клетке не нужно производить АТФ, если его много.
АДФ + Пи ⇋ АТФ
Положение этого равновесия (а значит, и относительные концентрации АДФ и АТФ) будет меняться в зависимости от ситуации в клетке. Концентрации АДФ и АТФ будут влиять на гликолиз (и другие аспекты метаболизма) как за счет простого действия массы, так и за счет того, чего вы, возможно, еще не встречали, а именно регуляции определенных ключевых ферментов (аллостерическая регуляция). (Также существует равновесие между АТФ, АДФ и АМФ.)
Наконец, в биологической химии существуют как открытые, так и (полу)закрытые системы. Преобразование пищевых продуктов в химическую энергию и структурные компоненты клетки, очевидно, представляет собой открытую систему — субстраты для гликолиза в конечном счете поступают извне организма. Взаимное превращение АТФ и АДФ (и НАД + /НАДН) можно считать (полу)замкнутым, так как основная часть химического фрагмента сохраняется. Однако не следует забывать, что вначале, когда организм растет и клетки делятся, должен быть синтезирован аденозиновый остов, а для этого требуется энергия и еще больше энергии для добавления фосфатов (в том числе из рациона) к рибозе.
я знаю, что это просто, потому что, если вы можете просто посмотреть на первый шаг, там была только 2АТФ, и энергия этой молекулы используется для фосфорилирования молекулы глюкозы с образованием бифосфата фруктозы, а 2АДФ и 2пи остаются, эта молекула может реорганизоваться субстратом. уровне фосфорилирования с образованием молекул 4АТФ, как вы знаете, энергия исходит из химической энергии ГФ (глицеральдегид-3-фосфата), так как изначально у нас есть 2АДФ и 2Пи, но, в конце концов, у нас есть 4АТФ, потому что энергии достаточно для восстановления дополнительных 2АДФ и 2Пи, которые приходят от других негликолизных реакций
БроззСама
Роланд