GLYUKOZA
Sut kislota etanol (spirtli achish) propion kislota moy kislota
(sut-kislotali (propion kislotali (moy kislotali
achish yoki achish) bijg`ish)
glikoliz)
140
17.2. Glikoliz va uning biologik ahamiyati.
Glyukoza hujayraning asosiy
yoqilg`isidir, u glikogen shaklida zahira modda sifatida saqlanadi, muskullar
harakatida juda tez o`zlashtiriladi. Glyukozaning glikogen yoki glyukozadan
boshlanib, ikki molekula pirouzum kislota va ATF molekulalarining hosil bo`lishi
bilan tugaydigan anaerob parchalanishi glikoliz deb ataladi. Glikoliz (yunoncha
glykys – shirin va lyzis – parchalanish so`zlaridan olingan.) hujayra metabolizmi
jarayonlari orasida eng yaxshi o`rganilganidir. Glikoliz aksari organizmlarda
markaziy metabolik yo`llardan biridir. 1930 yilning o`rtalarigacha muskul va
jigarda uglevodlar almashinuvi faqat glyukozadan boshlanadi deb hisoblanar edi.
Ammo Ya.O.Parnasning mashhur ishlari tufayli muskullarda bu jarayon, asosan
glikogenning fosfat kislota biriktirib parchalashi – fosforolizdan boshlanishi kashf
etilgandan so`ng fanga glikogenoliz atamasi kiritildi.
Glikoliz jarayonida glyukozaning 6 uglerodli molekulasi 11 ta ferment
ishtirokida 2 ta uch uglerodli piruvat molekulalarigacha parchalanadi. Dastlabki 5
bosqich glikolizning tayyorlanish davrini tashkil etadi, bu davrda glyukoza
fosforillanadi, fruktozo-1,6-bifosfatga aylanadi va 2 ta uglerodli birikma
(glitseraldegid-3-fosfat va dioksiatsetonfosfat) ga parchalanadi. Bu 2 ta
triozofosfatlar bir-biriga o`tishi mumkin bo`lganidan birinchi davr bitta umumiy
mahsulot glitseraldegid-3-fosfatning hosil bo`lishi bilan yakunlanadi. Bu davrda
glyukoza molekulasini faollashtirish uchun 2 molekula ATF sarflanadi.
Glikolizning ikkinchi davri 6 ta fermentativ reaktsiyadan iborat bo`lib, 2
molekula glitseraldegid-3-fosfat 2 molekula piruvatga aylanadi. Bu davrda
energiya hisobiga 4 molekula ADF fosforlanib, 4 molekula ATF hosil qiladi.
Shunday qilib, glikoliz jarayonida bir glyukoza molekulasi hisobiga to`g`ri
keladigan ATF molekulalarining soni 4 ta emas, balki 2 tadir, chunki 2 molekula
ATF glikolizning birinchi davrida sarflangan edi.
Yana shuni ta’kidlab o`tish kerakki, glikoliz aksari hujayralarda sitozolda,
ya’ni sitoplazmaning gomogen (erigan) fazasida o`tadi. Buning aksicha,
uglevodlarning kislorod ishtirokida o`tadigan oksidlanish reaktsiyalari eukariotik
hujayralarda mitoxondriyalarda, prokariotlarda esa plazmatik membranada o`tadi.
Glikolizning ayrim reaktsiyalari.
1.
D-glyukozaning fosforillanishi. Bu reaktsiyada glyukoza glyukozo-6-fosfatga
aylanadi:
Glyukoza Glyukozo-6-fosfat
141
Reaktsiya geksokinaza fermenti bilan katalizlanadi va bunda ATF (fosforil
guruh beruvchi) hamda magniy ionlari talab etiladi. Geksokinazali reaktsiya
fiziologik sharoitda qaytmasdir. Geksokinaza organizm hujayrasida 4 xil
izoferment (I,II,III va IV) shaklida mavjud bo`lib, substratlarga nisbatan turli
spetsifiklikka ega. Geksokinaza IV (glyukokinaza) glyukozaga nisbatan yuqori
spetsifiklikka ega bo`lishi bilan farq qiladi. Shuning uchun geksokinaza IV boshqa
geksozalarga ta’sir etmaydi va glyukozaning miqdori juda ko`p bo`lgandagina
ishlaydi. Bu ferment faqat jigar hujayralarida bo`ladi va venadan kiradigan qonda
glyukozaning miqdori ko`p bo`lganda ishga kirishadi.
Boshqa geksokinazalar faqat glyukozani emas, balki boshqa geksozalar (D-
fruktoza, D-mannoza, D-glyukozamin) ni ham fosforillaydi. Geksokinaza I asosan
buyrak va jigarda; geksokinaza II mushak va yog` to`qimalarida, geksokinaza III
jigarda, o`tda faol bo`ladi. Geksokinaza II va IV gormonning, masalan insulinning
ta’siriga javob beradi va shu sababli ularni moslashgan fermentlar deb atash
mumkin. Jigarda geksokinaza izofermentlarining to`liq to`plami bo`lishi jigar
hujayralarining glyukozani “ushlab olishining” turlicha ekanligini bildiradi.
2.
Glyukozo-6-fosfatning
fruktozo-6-fosfatga
izomerlanishi.
Bu
reaktsiya
glyukozofosfatizomeraza fermenti bilan katalizlanadi. U qaytar bo`lib, quyidagi
tenglama bo`yicha boradi:
Glyukozo-6-fosfat Fruktozo-6-fosfat
Glyukozofosfatizomeraza – juda spetsifik ferment. U faqat glyukozo-6-
fosfatga (to`g`ri reaktsiya) va fruktozo-6-fosfatga (teskari reaktsiya) ta’sir etadi.
3. Fruktozo-6-fosfatning fruktozo-1,6-bisfosfat hosil qilib fosforillanishi.
Glikolizning bu reaktsiyasi uchun yana bir molekula ATF (reaktsiya uchun Mg²+
ionlari kerak) sarflanadi. U fosfofruktokinaza fermenti bilan katalizlanadi:
fruktozo-6-fosfat fruktozo-1,6-bisfosfat
142
Fosfofruktokinaza katalizlaydigan bu reaktsiyada erkin energiyaning ancha
pasayishi yuz beradi, shuning uchun u qaytmasdir. Bu glikolizning ikkinchi
qaytmas reaktsiyasidir.
Fosfofruktokinaza – glikolizning “kalit” fermenti bo`lib, reaktsiya qaytmas
ekanligi sababli faqatgina butun jarayonning tezligini ta’minlamasdan, balki turli
xil izo- va allosteik boshqaruvchilar tomonidan boshqariladi.
4.Fruktozo-1,6-bisfosfatning
glitseraldegid-3-fosfat
va
digidroatsetonfosfatga parchalanishi. Keyingi bosqichda fruktozo-1,6-bisfosfat 2 ta
fosfotriozoga parchalanadi, shu sababli ilgari glikoliz glyukozaning dixotomik
yo`l bilan parchalanishi deb aytilgan.
Reaktsiya fruktozobisfosfat-aldolaza fermenti yordamida quyidagi tenglama
bo`yicha katalizlanadi:
Bu reaktsiyaning erkin energiyasi juda kam o`zgaradi, shuning uchun u
qaytar reaktsiyadir.
5. Triozofosfatlarning o`zaro aylanishi. Glikolizning keyingi reaktsiyalarida
2 ta triozofosfatdan faqat bittasi - glitseraldegid-3-fosfat ishlatilganligi uchun 2-
triozofosfat (digidroksiatsetonfosfat) ni glitseraldegid-3-fosfatga aylantiruvchi
ferment zarur bo`ladi:
6. Glitseraldegid-3-fosfatning 1,3-difosfoglitseratgacha oksidlanishi. Bu reaktsiya
glikolitik oksidoreduktsiya deb aytiladi va u juda muhim vazifani bajaradi, chunki
unda faqat substratning oksidlanishi emas, balki energiyaga boy mahsulot ham
hosil bo`ladi. Reaktsiya glitseraldegid -3-fosfatdegidrogenaza bilan katalizlanadi:
143
7. Fosfat guruhining 1,3-difosfoglitseratdan ADF ga o`tkazilishi. 1,3-
difosfoglitserat energiyaga boy birikma bo`lib, u ATF hosil bo`lishida ishlatiladi
(birinchi glikolitik fosforillanish). Reaktsiya fosfoglitseratkinaza yordamida
katalizlanadi:
fosfoglitseratkinaza
ADF
ATF
8. 3-fosfoglitseratning 2-fosfoglitseratga izomerlanishi. Bu reaktsiyada
fosfat guruhi 3-holatdan 2-holatga fosfoglitserat-fosfomutaza fermenti yordamida
o`tkaziladi.
fosfoglitserat-fosfomutaza
3-fosfoglitserat
Mg²
+
Reaktsiya qaytar bo`lib, erkin energiyaning biroz pasayishi bilan boradi va
Mg²
+
ionlarini talab etadi.
9. 2-fosfoglitseratning fosfoenolpiruvat hosil qilib degidratlanishi. Bu
reaktsiyada energiyaga boy bog` hosil bo`lib, enoilgidrataza fermenti ishtirokida
quyidagi tenglama bo`yicha boradi:
enoilgidrataza
- H
2
O
O
C – OPO
3
H
2
HC – OH
H
2
C – OPO
3
H
2
1,3-difosfoglitserat
COOH
HC – OH
H
2
C – OPO
3
H
2
3-fosfoglitserat
COOH
HC – OH
H
2
C – OPO
3
H
2
3-fosfoglitserat
COOH
HC – O PO
3
H
2
H
2
C – OH
2-fosfoglitserat
COOH
HC – O PO
3
H
2
H
2
C – OH
2-fosfoglitserat
COOH
HC – O ~PO
3
H
2
CH
2
fosfoenolpiruvat
144
10.Fosfat guruhning fosfoenolpiruvatdan ADF ga o`tkazilishi (2-glikolitik
fosforillanish). Yuqori energetik birikma – fosfoenolpiruvat bu bosqichda
substrat sifatida ATF hosil bo`lishida ishlatiladi. Reaktsiya piruvatkinaza
yordamida katalizlanadi va Mg²+ ionlari ishtirokida boradi:
piruvatkinaza
ADF → ATF , Mg²
+
Fiziologik sharoitda reaktsiya qaytmas, chunki reaktsiya erkin energiyaning juda
pasayishi bilan boradi.
11.
Piruvatning laktatga qaytarilishi. Bu reaktsiya glikolizni yakunlovchi
ferment – laktatdegidrogenaza ishtirokida quyidagi tenglama bo`yicha
katalizlanadi:
Laktatdegidrogenaza
NAD∙H + H
+
↔ NAD
+
Laktatdegidrogenazali reaktsiya qaytar. Odam va hayvon to`qimalarida
LDG ning 5 ta izomeri bor.
Glikoliz jarayoni natijasida glyukozadan laktat hosil bo`ladi. Laktat
moddalar almashinuvida piruvatga aylanishdan boshqa birorta biokimyoviy
jarayonga kira olmaydigan “berk” modda hisoblanadi. Hujayrada laktat to`planib
qolganda hujayra ichida pH o`zgarishi va glikoliz to`xtashi mumkin, shuning
uchun laktat hujayradan metabolik “shlak” sifatida chiqarib tashlanadi. Ammo
ba’zi bir organlarda, masalan yurakda u oksidlanadi va energetik modda sifatida
foydalaniladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |