پاورپوینت متابولیسم کربوهیدرات ها - گلیکولیز

صفحه 1:


صفحه 2:


صفحه 3:
Energy relationships between the pathways of catabolism and anabolism Energyielding nutrients Cell macromolecules Carbohydrates Prow Polysaccharides Proteins Lipids Nucleic acs Gatabotism [fg +] J Anabotism (oxidative, (reductive, cexergonie) lendergonie) Energy-poor end products 11,0 co, NHS 

صفحه 4:
NAD: Nicotinamide adenine NADPH: Nicotinamide adenine dinucleotide cleotide phosphate, NAD+ kinase +۷۸۵۶ سس +۱۸ NADP phosphatase ides waop+- | IaoeH- NAD+-dopendant NAD*-dependant| ‏ام‎ nucleotide apenas’: | [dependent aan -ewanyaeag ‏]همم رای‎ NADH NADH kinase NADPH 

صفحه 5:


صفحه 6:
۰ کربوهیدراتها براي ‎piers‏ زنده منبع اصلی انرژي به شمار مي روند. ترکیبات بزرگ ملکول مانند نشاسته و گلیگوژن در اثر هضم چ واحدهاي ساختاري خود یعنی منوساکارید گلوکز تبدیل میشوند. ء گلوکز فراوان ترین قند و سوخت اصلی ‎Pe eee ee ate‏ نقش مركزي ايفا " مهمترين مسيرهابى كد پیشتر گلوکز را به مصرف ون رسائتد عيارتدو از كليكوليل ‎git,‏ ات و نئوزنز(سنتز كليكوزن). 

صفحه 7:
1 عع و مه ‎T=‏ ‎Overview of ais nos = man‏ ‎BNA‏ هسام - ‎carbohydrate‏ ‎metabolism |‏ ‎Pyrite — Lace‏ عمس واه ‎a‏ 1 i ۱ 4 i للع مسب وت رامق 

صفحه 8:
* در مسير كليكوليز یک ملکول گلوکز طی بر سري واكنشهاي آنزیمی تجزیه شده و تولید دو سه کربنه پیرووات ۰ 2ملکول ۵۳۲۲۱ و 2 ملکول می نماید. این فرایند در سیتوپلاسم رخ میدهد. It is unique, in that it can function either + aerobically or anaerobically, depending on the availability of oxygen and the electron transport chain ‏مسیر هوازی بیشتر در قلب و بی هوازی در بافت های ماهیچه و‎ * ‏سرطانی دیده می شود.‎ 

صفحه 9:
گلیکولیز گلیکولیز دارای دو مرحله اصلی است: 1- مرحله آماده سازی یا انرئی خواه که در ن یک ملکول گلوکز به 2 ملکول گلیسرآلدهید 3 فسفات تبدیل شده و 2 ملکول ۸۲۳ مصرف می شود. 2- مرحله بهره وری یا انریٍی زا که در آن 2 ملکول گلیسرآلدهید 3 فسفات به دو ملکول پیروات و 4 ملکول ‎۸٩۲۴‏ تبدیل می شود. بازده خالص گلیکولیز تولید 2 ملکول ۵۲۴ و 2 ملکول ۱1۵۲۷ است. 

صفحه 10:
(افزوده شدن گروه فسفات) به ملکول گلوکز و | سپس تبدیل آن به فروکتوز و در نهايت به گلسیرول 0 فسفات است ‎cc‏ ‎GAP‏ (ه 0 ‎NADH‏ > ‎ate‏ >~ PEP. ۸ Pyruvate 

صفحه 11:
The glycolytic Se pathway ODP hae exeayany oP hawk ore Poured ‏افو دز‎ 

صفحه 12:
+ In the first phase of glycolysis, five reactions convert a molecule of glucose to two molecules of glyceraldehyde-3- phosphate. 

صفحه 13:
1st Reaction + Glucose enters glycolysis by phosphorylation to glucose 6- phosphate, catalyzed by hexokinase, using ATP as the phosphate donor. + Under physiologic conditions, the phosphorylation of glucose to glucose 6- phosphate can be regarded as irreversible. + Hexokinase is inhibited allosterically by its product, glucose 6-phosphate. ۶ ‏فسفريلا‎ )1 ٠» it Soh os st ‏توسط آنزیم هگزوکینار انجام‎ ‏میشود(در کید گلوکوکیتاز)‎ DGlucose Hexokinase sglucokinase DGlucose-6-phosphate (G6P) 

صفحه 14:
۱ گلیکولی ز(خصوصیات هگزوکینان) هكزوكيناز: تم مد در تعام انواع سلول ها وجود دارد ۳ 0 #دارای تمایل نسبتاً الایی به گلوکز است . [ ۰۳۵ | آنزیمی اختصاصی نیست یعنی می تواند بر روی سایر مونوساکاربدها اثر كند و آنها را فسفوریله کند 4 توسط محصول خودش یعنی گلوکز 6 فسفات مهار مى oe 

صفحه 15:
گلیکولیز(خصوصیات گلوکوکیناز) گلوکو کیناز: در سلول های کید وجود دارد دارای تمایل بالایی (بالاتر از هگزوکیناز) به گلوکز است > توسط محصول خودش یعنی گلوکز 6 فسفات مهار نمی شود # از افزايش سطح گلوکز پلاسما پس از مصرف خوراک جلوگیری مى کند با تجمع گلوکز 6 فسفات در کبد) 

صفحه 16:
Phosphorylation of glucose to glucose-6-phosphate by ATP creates a charged molecule that cannot easily cross the plasma membrane. Extracellular fluid Gytoplasm Glucose is kept in the cell Glucose by phosphorylation to G6P, G-phosphate which cannot easily cross the plasma membrane 

صفحه 17:
Glucose 6-phosphate is an important compound at the junction of several metabolic pathways: glycolysis, gluconeogenesis, the pentose phosphate pathway, glycogenesis, and glycogenolysis. Glucose | ‏تست موه‎ org Peniose ‏حم لقلا لام وان سه‎ Glucoset-phosphate phosphate pathway ‏مس ا‎ ‏لكا م‎ | _ 8 1 Fructoses5:phosphite: —m Ghucossmines phosphite - Synthesis of NADPH anc { 4-6, 5-C, and FCagars—_ Glycolysis continues 

صفحه 18:
2nd Reaction * 2اطی این واکنش گلوکز 6 - فسفات به فروکتوز 6 -فسفات ايزومريزه ميشود. اين واكنش به سادكى در هر دو جهت انجام ميشود. * نام آنزيم: فسفوهكزوز ايزومراز ‎spun‏ (فسفوگلوکز ایزومراز) ‎ ‎ ‎»-Glucose4-phosphate (GOP) ‎b-Pructose-6-phosphate (P6P) ‎ ‏1 ‏0-0 سر 

صفحه 19:
3rd Reaction * نام آنزیم: فسفوفروکتوکیناز - 1 :این آنزیم محل اصلی تنظیم گلیکولیز است. هر زمان که منبع ۸1 سلول کاهش یابد و محصولات تجزیه ای مثل ۲ 4315 افزايش يابند » فعالیت ۳۲۲-1 تحریک می شود. * وقتی سلول داراي مقادیر فراوان ۳ باشد و به خوبی توسط سوختها. نظیر اسيدهاي جرب تامین ميشود فعاليت اين آنزیم مهار میگردد | ‎bisphosphate (FEP)‏ هر ‎ 

صفحه 20:
The phosphofructokinase reaction OFPocHy, 7 OW enon OF Foci: on GORE HHO, + Ae WHO, + app 3 OH 3 On ‏انا‎ 0 ‏سا‎ ۱ 

صفحه 21:
4th & 5th Reactions Fructose bisphosphate FBP) -Glyceraldehye- ‘Sposphate(G3P) Dihycrowacerne phosphite (DH 

صفحه 22:
The Second Phase of Glycolysis ملکول گلوکز در فاز آماده سازي تولید دو ملکول گلیسرآلدهید 3- فسفات میکند؛ هر کدام از اين ملکولها در فاز دوم گلیکولیز تبدیل به پیرووات میگردد. تبدیل دو ملکول گلیسرآلدهید 3- فسفات به دوملکول پیرووات همراه با تشکیل چهار ملکول ۸۲۴ است . از آنجايي که دو ملکول ۳ در فاز آماده سازی ‎sae:‏ تمدن سد لذ 

صفحه 23:
6th Reaction ۰ 6 اکسایش کلیسرآلدهید 3- - 1.3 ‏فسفات به‎ 1 oi “معي بيس ‎encodes‏ لس فسفو‌کلیسرات ‎defy‏ سا أي فلز توسما آنزیم 8 + رو گلیسرآلدهید 3- فسفات دهیدروژناز p.Gilyceraldehydle-phosphate ‏يرن.‎ (GP) 1 S-Bisphosphoghecrate (BPG) 

صفحه 24:
7th Reaction 0۳0 9 7 آنزیم ‎wee‏ کیناز ‎Noo ™‏ انتقال گروه فسفریل پرانرژي را ‎a4] 1,3-Bisphosphoglycerate‏ از گروه کرپوکسیل 1:3 بیس ‎H—C—OH (BPG)‏ فسفوگلیسرآت به ۸۳ را | 25 کاتالیز نموده و 3- ار فسفوگلیسرات به همراه ۸:۲۳ توليك می شود. Phosphoglycerate kinase 2—OH —3-Phosphoglycerate (3PG) ‎i‏ 1 واکنش را در هر دوجهت ار کاتالیز میکند. 

صفحه 25:
8th Reaction coo” امد * 8) تبدیل 3- ‎H—C—OH 3-Phosphoglycerate‏ فسفوكليسرات به 2 - ‎a 25 53106‏ و ‎om” CO‏ ۳ فسفوكليسرات توسط ‎Lown? i‏ آنزیم فسفو گلیسرات موتاز ‎Mg2+ | Phosphoglycerate mutase‏ ‎coo-‏ ‎34 ‎ee 2 ‎۲ 0۳0۴ 9 phosphoglycerate 25 | (2PG) ,CH,OH ‎ 

صفحه 26:
9th Reaction * Enolase is inhibited by coo- fluoride, and when 34 blood samples are H—C—OPOF 9 phosphoglycerate taken for measurement 95 | (2PG) of glucose, it is _CH,OH collected in tubes ‏د‎ ‎containing fluoride to inhibit glycolysis. Kt, Mg** } Enolase & The enzyme is also 5 dependent on the S008 presence of either Mg?+ C—OPOF Phosphoenolpyruvate 0۴ ۰ | (PEP) CHy 

صفحه 27:
10th Reaction ‎i.‏ * آخرین مرحله گلیکولیز ‎C—OPOF Phosphoenolpsruvate‏ انتقال گروه فسفریل از ‎ll (PEP)‏ فسفوانول پیرووات به ۸۵۲۳ ‎CHy‏ می باشد که توسط پیرووات ‎ADP‏ کیناز کاتالیز می شود. و دومین ۸1۳ تولید می كوف ‏ما ما۳ تاک ‎jae ‎C=0 Pyruvate ‎CH; 

صفحه 28:
Reactions of Glycolysis Reaction ‏موود راتكه‎ + ATP = glacosesSphosphate® + ADP +H Hecokinas Hexokinase Glyceraldehyde-SP dehydrogenase phosphoenolpsravate!” + H,0 Eno ‏مس ورب توق‎ Pyruvate Kinase Pyruvate” + NADH +H === lactate” + NAD! Lactate ‏جوا رام‎ Gluose + 2NAD+ + 2ADP-+2pi 2pyruvate + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H20 

صفحه 29:
تولید انرژی(میزان ۱1۵0۷۷ , ‎(ATP‏ ‘eo = OOTP ). ‏سل‎ + OTP ] ‏مسب‎ ‎6. ‏میس‎ + OTP ][ ‏یایحا 1,0 چم‎ 06401 © + مجن © د نوين 0 6 + 0 + 90 لس 1.6 7 9 + (ط مسا 08) 6 9, 6 (0,9 ‏(ص یمسا‎ + 9 0] 8 (O-P-rercte) +O OTR )8/1 © + عمسسو 9[] 606 9 + 666 9 .5 029 6۵ 9 

صفحه 30:
Regulation of Glycolysis + Although most of the reactions of glycolysis are reversible, three are markedly exergonic and must therefore be considered physiologically irreversible. + These reactions, catalyzed by hexokinase (and glucokinase), phosphofructokinase, and pyruvate kinase, are the major sites of regulation of glycolysis. + Phosphofructokinase is significantly inhibited at normal intracellular concentrations of ATP; this inhibition can be rapidly relieved by 5'AMP that is formed as ADP begins to accumulate, signaling the need for an increased rate of glycolysis. 

صفحه 31:
گلیکولیز (س‌نوشت پیروات) -پیروات می تواند وارد یکی از 3 مسیر زیر گردد: منجیوهوازی یدیل پیروات به حانج و از طزیی چرخه کربس مسیر بی هوازی: تبدیل پیروات به لاکتات در عضلات مسیر بی هواژی: تبدیل پیروات به اتانول (طی فرآیند تخمیر) مسیرهای بی هوازی بازدهی تولید کمتری دارند 

صفحه 32:
* از آنجایی که سلولها داراي مقادیر محدودي ‎+NAD‏ ‏هستند , در صورت عدم اکسایش مجدد ۱۱۵۸۲۲۱ تولیدی در مسیر گلیکولیز , به خاطر کمبود 180+ , كليكوليز به زودى متوقف مى شود. ‎٠‏ ينابرين بايد 518514 ‎cc‏ 46" تبديل شود تأ ‏كليكوليز اداه ‎ ‎ 

صفحه 33:
شرایط هوازی * تحت شرایط هوازي پیرووات به استات اکسید ميكردد كه خود يا ورود بع جرخه اسیدسیتریک, به 2 و ۲۲20 اکسید می گردد * در این شرایط که در اکثر سلولها و بافتها حاکم است ‎NADH‏ حاصل از مسیر لیز با انتقال الکترونها در ژنجیره تنقسی میتوکندرباین::به قل که عد شدم ‎cul aS‏ (۵۲لايي‌مم. تماند برای اداز سه is Aceon = aceryp US acetate notin 2) Lactate Nucleotides 

صفحه 34:
Sia Sais ۰ تخمیر اسید لاکتیکی: وقتی بافتهاي حیوانی اکسیژن کافی براي آنجام اکسیداسیون هوازی: پیرووات 9 ‎NADH‏ ‏را ندارند. (مثلا عضلات اسکلتی در زمان فعالیت شدید عضلانی) ۱۷۸+ با اکسیداسیون ۱1۵1011 طی واکنش تبدیل پیزوات به لاکتات تولید می شود. * بعضی از بافتها و سلولها (نظیر گلبولهاي قرمز) حتی در شرایط هوازي نیز به دلیل فقدان ميتوكندري تنها مسیر توليد انرزي در آنها كليكوليز مى باشد و براي تولید مجدد 180+ ,براى ادامه كليكوليز الكترونهاي 001 راب بيرووات انتقال میدهند و لاکتات ته‌لید میکنند.احای پیروات توشط آنزیم لاکتات: ده 

صفحه 35:
تولید اسید لاکتیک(آنزيم لاکتات دهیدروژنان) -- لاکتات دهیدروژناز دارای چندین فرم مختلف می باشد. اين آنزيم یک ایزوزایم است که دارای دو پلی پپتید ۱1 و 11 می باشد. اين آنزیم یک تترامر است یعنی دارای 4 زیر واحد می باشد که با توجه به 2 نوع متفاوت پلی پپتیدی که در ساختار آن شرکت دارند دارای فرم های زیر می باشد: ایزوزيم چیست؟ کات | < وا |۱۷۳۷ وگن یر ‎iH‏ ۳ اقلب و كلبرف فرهر ‎one] io‏ لور ‎sone] ws‏ أعمل وعد oat Stns sep hae oh ‏را (دردمای ۶۰ درحه.‎ ساسكراد وناك ونا( ‎Dobe,‏ راکو و00 Vay so 

صفحه 36:
گلیکولیز(سیر تولید اسید لاکتیک ) [آدر عضلات و کید فرم 11 غالب است و در قلب فرم 1 در سکته قلبی میزان لاکتات دهیدروژناز فرم 13 در پلاسما افزایش می یابد. 

صفحه 37:
* لاکتات توليدي توسط عضلات اسکلتی میتواند مجددا چرخش نماید؛ لاکتات از طریق گردش خون به کبد رفته و در آنجا در هنگام إغت از فعاليت عضلانی شدید, به گلوکز تبدیل ‎as ol‏ امل تبديل كلوكز به لاكنات در عضله و لاكتات به كلوكز در كبد مى باشد را جرخه ‎vial: van Cari Cycle sy9S‏ ‎ ‎ ‎ ‎The Cori Cycle ‎2x Lactate 

صفحه 38:
* وقتی مقادیر زیاد لاکتات در طی انقباض شدید و (براي مثال طى یک دو کونا ه تند), کاهش ۳۲ ناشی از یونیزاسیون اسید لاکتیک در عضله و خون سیب درد شده و دوره فعاليت شدید را محدود می نماید. * بعضی از باسیلوسها و استربتوك وك اکتوز با در شیر به اسیدلاکتیک تخمیر مینمایند که اسیدلاکتیک محیط را کاهش داده و سبب رسوب پروتئین کازئین شیر میگردد. تحت شرایط صحیح کنترل شده, و بر حسب نوع میکروارگانیسمهاً محصول واکنش پنیر يا ماست میباشد. 

صفحه 39:
:تخمير الكلى * در مخمر و بسياري از ميكرواركانيسمها كلوكز در مسير گلیکولیز پیرووات تولید میکند . در اینجا نیز ‎SU NADH‏ به ۱۷۵0 تبدیل شود . در مخمر برای تحقق این امر تخمیر الکلی انفاق می آفتد که طی آن پیرووات به اتانول و 0202 تبدیل می گردد * پیرووات در حضور آنزیم پیرووات دکربوکسیلاز به استات دکرتوکسیله مرشود در فرخله دوم استالدهید در حضور الکل دهیدروژناز به اتانول احیا میشود که همراه با مصرف !]لا .»2 1 1 ‎bao‏ سات ‎by bx,‏ | اس و كاد موه ‏مس ‏چس کچ وت موووباه ‎2ADP ATP دجمصف‎ 

صفحه 40:
* بنابرین اتانول و 002 محصولات نهایی واکنش اند. ‎Glucose + 2ADP + 2Pi _, 26102۳01 + 2002 + ۰‏ 0 + 2۸7۳ * مخمر آبجو ‎pores‏ نانوایی مهمترین موجوداتی هستند که تخمیر الکلی انجام میدهند. * در نانوایی ها 602 حاصل از واکنش پیرووات دکربوکسیلاز موجب ور آمدن خمیر میگردد. | آنزیم در بافتهاي مهره داران و سایر موجوداتی ‎s‏ ‏تخمیر اسیدلاکتیکی انجام میدهند وجود ندارد. 

صفحه 41:
نحوه وارد شدن سایر قندها در مسیر کلیکولیر ont ‏رتور‎ wos woe ae cua were ‏مد‎ al ‏مر يد افد قت‎ ‏ملو وتات‎ uae ea 

متابولیسم کربوهیدراتها Energy relationships between the pathways of catabolism and anabolism NAD: Nicotinamide adenine dinucleotide NADPH: Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate تخريب کربوهيدراتها • کربوهیدراتها براي موجودات زنده منبع اصلی انرژي به شمار می روند .ترکیبات بزرگ ملکول مانند نشاسته و گلیکوژن در اثر هضم به واحدهاي ساختاري خود یعنی منوساکارید گلوکز تبدیل میشوند. • گلوکز فراوان ترین قند و سوخت اصلی موجود در اکثر موجودات می باشد و در متابولیسم نقش مرکزي ایفا میکند. • مهمترین مسیرهایی که بیشتر گلوکز را به مصرف می رسانند عبارتند از گلیکولیز ،پنتوزفسفات و گلیکونئوژنز(سنتز گلیکوژن). Overview of carbohydrate metabolism مسیر گلیکولیز • در مسیر گلیکولیز یک ملکول گلوکز طی یک سري واکنشهاي آنزیمی تجزیه شده و تولید دو ملکول سه کربنه پیرووات 2 ،ملکول NADHو 2ملکول ‏ATPمی نماید .این فرایند در سیتوپالسم رخ میدهد. • It is unique, in that it can function either ‏aerobically or anaerobically, depending ‏on the availability of oxygen and the .electron transport chain • مسیر هوازی بیشتر در قلب و بی هوازی در بافت های ماهیچه و سرطانی دیده می شود. گلیکولیز گلیکولیز دارای دو مرحله اصلی است: -1مرحله آماده سازی یا انرژی خواه که در آن یک ملکول گلوک ز ب ه 2ملکول گلیس رآلدهید 3فسفات تبدیل شده و 2ملکول ATPمصرف می شود. -2مرحله بهره وری یا انرژی زا که در آن 2ملکول گلیس رآلدهید 3فس فات به دو ملکول پیروات و 4 ملکول ATPتبدیل می شود. 9 بازده خالص گلیکولیز تولید 2ملکول ATPو 2 ملکول NADHاست. گلیکولیز گلیکولیز دارای دو مرحله اصلی است مرحله اول مسیر گلیکولیز شامل فسفریله شدن (افزوده شدن گروه فسفات) به ملکول گلوکز و سپس تبدیل آن به فروکتوز و در نهایت به گلسیرول 3فسفات است 10 The glycolytic pathway All of the enzymes of glycolysis are found in the cytosol. • In the first phase of glycolysis, five reactions convert a molecule of glucose to two molecules of glyceraldehyde-3phosphate. 1st Reaction • Glucose enters glycolysis by phosphorylation to glucose 6phosphate, catalyzed by hexokinase, using ATP as the phosphate donor. • Under physiologic conditions, the phosphorylation of glucose to glucose 6phosphate can be regarded as irreversible. • Hexokinase is inhibited allosterically by its product, glucose 6-phosphate. :) فسفریالسیون گلوکوز1 • اولین واکنش گلیکولیز است که توسط آنزیم هگزوکینار انجام )میشود(در کبد گلوکوکیناز گلیکولیز(خصوصیات هگزوکیناز) هگزوکیناز: ‏در تمام انواع سلول ها وجود دارد ‏دارای تمایل نسبتاً باالیی به گلوکز است ‏آنزیمی اختصاصی نیست یعنی می تواند بر روی سایر مونوساکاریدها اثر کند و آنها را فسفوریله کند ‏توسط محصول خودش یعنی گلوکز 6فسفات مهار می شود گلیکولیز(خصوصیات گلوکوکیناز) گلوکوکیناز: ‏در سلول های کبد وجود دارد ‏دارای تمایل باالیی (باالتر از هگزوکیناز) به گلوکز است ‏توسط محصول خودش یعنی گلوکز 6فسفات مهار نمی شود ‏از افزایش سطح گلوکز پالسما پس از مصرف خوراک جلوگیری می کند (با تجمع گلوکز 6فسفات در کبد) Phosphorylation of glucose to glucose-6-phosphate by ATP creates a charged molecule that cannot easily cross the plasma membrane. Glucose 6-phosphate is an important compound at the junction of several metabolic pathways: glycolysis, gluconeogenesis, the pentose phosphate pathway, glycogenesis, and glycogenolysis. 2nd Reaction • )2طی این واکنش گلوکز - 6 فسفات به فروکتوز - 6فسفات ایزومریزه میشود .این واکنش به سادگی در هر دو جهت انجام میشود. • نام آنزیم :فسفوهگزوز ایزومراز (فسفوگلوکز ایزومراز) 3rd Reaction • نام آنزیم :فسفوفروکتوکیناز1 - (: )PFK-1این آنزیم محل اصلی تنظیم گلیکولیز است .هر زمان که منبع ATPسلول کاهش یابد و محصوالت تجزیه ایی مثل AMP ، ADPافزایش یابند ، فعالیت PFK-1تحریک می شود. • وقتی سلول داراي مقادیر فراوان ATPباشد و به خوبی توسط سایر سوختها ،نظیر اسیدهاي چرب تامین میشود فعالیت این آنزیم مهار میگردد The phosphofructokinase reaction 4th & 5th Reactions شSSکستن4) – 1،6 فSSروSکSتوز SبSیسفSSسفاتبSSSه Sدو تSSرکSیبس Sه SکSSر بSنی گSSلیسرآSSلدهید - 3فSSسفاتو دSيهیدروکSسیاستون فسفات .نام آنزیم:S آلدوالز تSSSبدیSلمSتقا بSلدو )5 ‏SسفاتتSSSنهSا یSSکیاز دو : تSSریوزSف تSSریوزSفSسفاتتSSولیديدر واSکSنشآSSلدوالز ،یSSعنی گSSلیسرآSSلدهید - 3فSSسفات مSیتواSند مSستقیما در مSراSحSل بSSSعSديگSSلیکولیز تSSSحز یSهS گSSردد The Second Phase ‏of ‏Glycolysis ملکول گلوکز در فاز آماده سازي تولید دو ملکول گلیسرآلدهید -3 فسفات میکند؛ هر کدام از این ملکولها در فاز دوم گلیکولیز تبدیل به پیرووات میگردد .تبدیل دو ملکول گلیسرآلدهید -3 فسفات به دوملکول پیرووات همراه با تشکیل چهار ملکول ATPاست . از آنجايي که دو ملکول ATPدر فاز آماده سازی مصرف شده است ،لذا 6th Reaction • )6اکسایش گلیسرآلدهید -3 فسفات به – 1،3 بیس فسفوگلیسرات توسط آنزیم گلیسرآلدهید -3 فسفات دهیدروژناز 7th Reaction )7آنزیم فسفوگلیسرات کیناز انتقال گروه فسفریل پرانرژي را از گروه کربوکسیل – 1،3بیس فسفوگلیسرات به ADPرا کاتاليز نموده و -3 فسفوگليسرات به همراه ATP تولید می شود. • نام فسفوگلیسرات کیناز بخاطر واکنش برگشت میباشد .همانند تمامی آنزیمها این آنزیم نیز واکنش را در هر دوجهت کاتالیز میکند. 8th Reaction • )8تبدیل -3 فسفوگلیسرات به - 2 فسفوگلیسرات توسط آنزیم فسفوگلیسرات موتاز 9th Reaction • Enolase is inhibited by fluoride, and when blood samples are taken for measurement of glucose, it is collected in tubes containing fluoride to inhibit glycolysis. • The enzyme is also dependent on the presence of either Mg2+ or Mn2+. 10th Reaction • آخرین مرحله گلیکولیز انتقال گروه فسفریل از فسفوانول پیرووات به ADP می باشد که توسط پیرووات کیناز کاتالیز می شود .و دومین ATPتولید می شود. Reactions of Glycolysis واکنش کلی طی گلیکولیز Gluose + 2NAD+ + 2ADP + 2pi 2pyruvate + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O )ATP , NADH انرژی(میزان تولید Input = 2 ATP 1. glucose + ATP  glucose-6-P 2. fructose-6-P + ATP  fructose 1,6 bisphosphate Output = 4 ATP + 2 NADH 1. 2 glyceraldehyde 3-P + 2 Pi + 2 NAD+ 2 (1,3 bisphosphoglycerate) + 2 NADH 2. 2 (1,3 bisphosphoglycerate) + 2 ADP 2 (3-P-glycerate) + 2 ATP 3. 2 PEP + 2 ADP  2 pyruvate + 2 ATP Net=2 ATP ,2 NADH 29 Regulation of Glycolysis • Although most of the reactions of glycolysis are reversible, three are markedly exergonic and must therefore be considered physiologically irreversible. • These reactions, catalyzed by hexokinase (and glucokinase), phosphofructokinase, and pyruvate kinase, are the major sites of regulation of glycolysis. • Phosphofructokinase is significantly inhibited at normal intracellular concentrations of ATP; this inhibition can be rapidly relieved by 5'AMP that is formed as ADP begins to accumulate, signaling the need for an increased rate of glycolysis. گلیکولیز(سرنوشت پیروات) پیروات می تواند وارد یکی از 3مسیر زیر گردد:مسیر هوازی :تبدیل پیروات به CO2و H2Oاز طریق چرخه کربس مسیر بی هوازی :تبدیل پیروات به الکتات در عضالت مسیر بی هوازی :تبدیل پیروات به اتانول (طی فرآیند تخمیر) مسیرهای بی هوازی بازدهی تولید ATPکمتری دارند 31 • از آنجایی که سلولها داراي مقادیر محدودي +NAD هستند ،در صورت عدم اکسایش مجدد NADH تولیدی در مسیر گلیکولیز ،به خاطر کمبود ، +NADگلیکولیز به زودی متوقف می شود. • بنابرین باید NADHبه نحوی به NADتبدیل شود تا گلیکولیز ادامه یابد. شرایط هوازی • تحت شرایط هوازي پیرووات به استات اکسید میگردد که خود با ورود به چرخه اسیدسیتریک ،به CO2و H2Oاکسید می گردد. • در این شرایط که در اکثر سلولها و بافتها حاکم است NADHحاصل از مسیر گلیکولیز با انتقال الکترونها در زنجیره تنفسی میتوکندریایی ،به +NADاکسید شده که این +NADمی تواند برای ادامه مسیر گلیکولیز مورد استفاده قرار گیرد. شرايط بي هوازي • تخمیر اسید الکتیکی :وقتی بافتهاي حیوانی اکسیژن کافی براي انجام اکسیداسیون هوازي پیرووات و NADH را ندارند( ،مثال عضالت اسکلتی در زمان فعالیت شدید عضالنی) +NADبا اکسیداسیون NADHطی واکنش تبدیل پیروات به الکتات تولید می شود. • بعضی از بافتها و سلولها (نظیر گلبولهاي قرمز) حتی در شرایط هوازي نیز به دلیل فقدان میتوکندري تنها مسیر تولید انرژي در آنها گلیکولیز می باشد و براي تولید مجدد ، +NADبرای ادامه گلیکولیز الکترونهاي NADHرا به پیرووات انتقال میدهند و الکتات تولید میکنند.احیای پیروات توسط آنزیم الکتات دهیدروژناز کاتالیز میگردد. تولید اسید الکتیک(آنزیم الکتات دهیدروژناز) -الکتات دهیدروژناز دارای چندین فرم مختلف می باشد .این آنزیم یکایزوزایم است که دارای دو پلی پپتید Mو Hمی باشد .این آنزیم یک تترامر است یعنی دارای 4زیر واحد می باشد که با توجه به 2نوع متفاوت پلی پپتیدی که در ساختار آن شرکت دارند دارای فرم های زیر می باشد: ‏M4, M3H, M2H2, MH3 ،H4 ایزوزیم چیست؟ 35 گلیکولیز(مسیر تولید اسید الکتیک ) ‏در عضالت و کبد فرم Mغالب است و در قلب فرم .H در سکته قلبی میزان Sالکتات دهیدروژناز فرم Hدر پالسما افزایش می یابد. 36 • الکتات تولیدي توسط عضالت اسکلتی میتواند مجددا چرخش نماید؛ الکتات از طریق گردش خون به کبد رفته و در آنجا در هنگام فراغت از فعالیت عضالنی شدید ،به گلوکز تبدیل میگردد. • این فرایندها که شامل تبدیل گلوکز به الکتات در عضله و الکتات به گلوکز در کبد می باشد را چرخه کوري Cori Cycleمی نامند. • وقتی مقادیر زیاد الکتات در طی انقباض شدید عضالنی تولید میشود (براي مثال طی یک دو کوتا ه وتند) ،کاهش Phناشی از یونیزاسیون اسید الکتیک در عضله و خون سبب درد شده و دوره فعالیت شدید را محدود می نماید. • بعضی از باسیلوسها و استرپتوکوكها ،الکتوز را در شیر به اسیدالکتیک تخمیر مینمایند که اسیدالکتیک ‏PHمحیط را کاهش داده و سبب رسوب پروتئین کازئین شیر میگردد .تحت شرایط صحیح کنترل شده ،و بر حسب نوع میکروارگانیسمها محصول واکنش پنیر یا ماست میباشد. :تخمیر الکلی • در مخمر و بسیاري از میکروارگانیسمها گلوکز در مسیر گلیکولیز پیرووات تولید میکند .در اینجا نیز NADHباید به NADتبدیل شود .در مخمر برای تحقق این امر تخمیر الکلی اتفاق می افتد که طی آن پیرووات به اتانول و CO2تبدیل می گردد. • پیرووات در حضور آنزیم پیرووات دکربوکسیالز به استات دکربوکسیله میشود .در مرحله دوم استالدهید در حضور الکل دهیدروژناز به اتانول احیا میشود که همراه با مصرف NADHو تولید +NADاست. • بنابرین اتانول و CO2محصوالت نهایی واکنش اند. • Glucose + 2ADP + 2Pi ͢ 2ethanol + 2CO2 + 2ATP + 2H2O • مخمر آبجو ومخمر نانوایی مهمترین موجوداتی هستند که تخمیر الکلی انجام میدهند. • در نانوایی ها CO2حاصل از واکنش پیرووات دکربوکسیالز موجب ور آمدن خمیر میگردد .این آنزیم در بافتهاي مهره داران و سایر موجوداتی که تخمیر اسیدالکتیکی انجام میدهند وجود ندارد. نحوه وارد شدن ساير قندها در مسير گليکوليز