Glikoliza - Povijest promjena

Suradnik10: /* Regulacija glikolize */

2026-01-20T20:12:18Z

Regulacija glikolize

←Starija inačica		Inačica od 20. siječanj 2026. u 20:12
Redak 76:		Redak 76:
	* Fosfofruktokinaza je značajno inhibirana pri uobičajenim unutarstaničnim koncentracijama ATP-a. Ta se inhibicija može brzo ukloniti pomoću 5'-AMP-a koji se stvara u početku nakupljanja ADP-a signalizirajući tako potrebu za povećanjem brzine glikolize.		* Fosfofruktokinaza je značajno inhibirana pri uobičajenim unutarstaničnim koncentracijama ATP-a. Ta se inhibicija može brzo ukloniti pomoću 5'-AMP-a koji se stvara u početku nakupljanja ADP-a signalizirajući tako potrebu za povećanjem brzine glikolize.
	* Stanice koje vrše glukoneogenezu (stvaranje ugljikohidrata) imaju 4 enzima koji mogu ireverzibilne reakcije glikolize pretvoriti u reverzibilne. To su: glukoza-6-fosfataza, fruktoza-1,6-bisfosfataza, piruvat-karbokislaza i fosfoenolpiruvat-karboksikinaza.		* Stanice koje vrše glukoneogenezu (stvaranje ugljikohidrata) imaju 4 enzima koji mogu ireverzibilne reakcije glikolize pretvoriti u reverzibilne. To su: glukoza-6-fosfataza, fruktoza-1,6-bisfosfataza, piruvat-karbokislaza i fosfoenolpiruvat-karboksikinaza.
	* Fruktoza se razgrađuje tako da se prvo fosfolirira u fruktozu-1-fosfat čime se premošćuje glavni regulacijski korak pa nastaje puno više ~~piruvata~~, nego što je potrebno za sintezu ATP-a. To u jetrima i masnom tkivu vodio do povećane lipogeneze pa prekomjerno unošenje fruktoze može dovesti do debljine ili čak i [[masna jetra\|masne jetre]].<ref name=":0" />		* Fruktoza se razgrađuje tako da se prvo fosfolirira u [[fruktoza-1-fosfat\|fruktozu-1-fosfat]] čime se premošćuje glavni regulacijski korak pa nastaje puno više [[piruvat]]a, nego što je potrebno za sintezu ATP-a. To u jetrima i masnom tkivu vodio do povećane [[lipogeneza\|lipogeneze]] pa prekomjerno unošenje fruktoze može dovesti do debljine ili čak i [[masna jetra\|masne jetre]].<ref name=":0" />

			== Glikolitički enzimi ==
			(izbor)
			[[alfa-enolaza]]

	== Literatura ==		== Literatura ==

WikiSysop: file->datoteka

2022-04-28T08:46:51Z

file->datoteka

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica

2021-10-13T05:38:49Z

Bot: Automatski unos stranica

Nova stranica

[[Datoteka:Glycolysis metabolic pathway 3 annotated.svg|mini|501x501px|Metabolički put glikolize. ]]
'''Glikoliza '''je glavni metabolički put razgradnje [[Glukoza|glukoze]] koji se događa u [[Citosol|citosolu]] svih sisavaca, a pretvara glukozu C6H12O6 u piruvat CH3COCOO− + H+. Slobodna se energija oslobođena u tom procesu koristi za sintezu energijom bogatih spojeva kao što su [[ATP]] (adenozin trifosfat) i [[NADH]] (reducirani oblik nikotinamid adenin dinukleotida).

Glukoza je najčešće najvažnije metaboličko gorivo, a potrebe se za istom razlikuju među tkivima pa je tako [[mozak]] organ s iznimno velikim potrebama za glukozom. Glikoliza se može odvijati areobno i anaerobno ovisno o dostupnosti kisika i [[Oksidacijska fosforilacija|lancu za prijenos elektrona]]. Osim glukoze, glikoliza je glavni metabolički put i [[Fruktoza|fruktoze]], galaktoze i drugih [[Ugljikohidrati|ugljikohidrata]] iz hrane.

== Biomedicinsko značenje ==
[[File:Alpha-D-glucose Haworth formula.png|left|thumb|173x173px|α-D-glukoza]]
U uvjetima nedostataka kisika za metabolizam iznimno je važna mogućnost opskrbe ATP-om iz glikolize za što je najbolji primjer intenzivan rad skeletnih mišića u uvjetima nedostatne opskrbe kisikom. Također, ovo je način pomoću kojeg većina tkiva može preživjeti u epizodama nedostatne opskrbe kisikom. Nasuprot tome, srčani mišić, koji je prilagođen radu u iznimno aerobnim uvjetima, ima relativno nisku glikolitičku aktivnost pa stoga i slabo preživljenje u uvjetima [[Ishemija|ishemije]]. Boesti u kojima su [[enzimi]] glikolize nedostatni (npr. piruvat-kinaza) nazivaju se hemolitičkim anemijama, a zbog nedostatka glikolitičkih enzima u skeletnim mišićima dolazi do zamora.

U brzo rastućim tumorskim stanicama povećan je metabolizam glukoze pri čemu nastaju velike količine piruvata koji se reducira u laktat i izlučuje iz [[stanica]]. Na ovaj način nastaje relativno kiseli okoliš u [[tumor]]<nowiki/>u što može biti značajno u razvoju terapija. [[Laktat]] se zatim iskorištava u jetrima u procesu [[Glukoneogeneza|glukoneogeneze]] koji je odgovoran za hipermetabolizam uočen u tumorskoj kaheksiji. Laktatna ili [[mliječna acidoza]] ima nekoliko uzroka, a jedan je od njih i smanjena aktivnost piruvat-dehidrogenaze.<ref name=":0">Robert K. Murray, David A. Bender, Kathleen M. Botham, Peter J. Kennelly, Victor W. Rodwell, P. Anthony Weil <nowiki>''</nowiki>''Harperova ilustrirana biokemija<nowiki>''</nowiki> ''28. izdanje, Medicinska naklada, Zagreb 2011., 149.-155.</ref>

{{clear}}
== Reakcije glikolize ==
Ukupna jednadžba glikolize glasi:

'''glukoza + 2 ADP + 2 Pi → 2 laktat + 2 ATP + 2H2O''' odvija se u 10 koraka:
[[Datoteka:1,3-bisphosphoglycerate.png|thumb|140x140px|1,3-bisfosfoglicerat]]
[[Datoteka:Alpha-D-Glucose-6-phosphat2.svg|left|thumb|191x191px|Glukoza-6-fosfat]]
'''1.''' Glukoza ulazi u glikolizu fosoforilacijom pri čemu nastaje glukoza-6-fosfat. Tu reakciju katalizira enzim '''[[heksokinaza]]''' koja je alosterički inhibirana svojim produktom, glukoza-6-fosfatom. Donor fosfata u reakciji je ATP. Stanice jetre sadrže izoenzim heksokinaze - '''[[glukokinaza|glukokinazu]] '''koja ima visoku vrijednost Michaelisove konstante Km što znači da do zasićenja tog enzima dolazi tek pri velikim koncentracijama glukoze. Ona uklanja glukozu iz krvi nakon jela, a u slučaju prekoračenja potrebe za glikolizom, glukoza se koristi za sintezu glikogena i lipogenezu.
[[Datoteka:3-Phosphoglycerat.svg|thumb|140x140px|3-fosfoglicerat]]
glukoza + heksokinaza + ATP → ADP + glukoza-6-fosfat (heksokinaza je enzim pa sudjeluje samo kao katalizator koji se kemijski ne mijenja)

'''2. '''Glukoza-6-fosfat se prevodi u svoj izomer fruktozu-6-fosfat pomoću enzima '''[[fosfoheksoza-izomeraza]]'''. Sumarno:
[[Datoteka:Alpha-D-Fructose-6-phosphat.svg|left|thumb|174x174px|Fruktoza-6-fosfat.]]
glukoza-6-fosfat + fosfoheksoza-izomeraza '''→ '''fruktoza-6-fosfat
[[File:2-Phosphoglycerate.png|thumb|140x140px|2-fosfoglicerat]]

'''3. '''Fruktoza-6-fosfat se fosofrilira u fruktozu-1,6-bisfosfat pomoću enzima '''[[fosfofruktokinaza]] '''gdje je donor fosfata opet ATP. Sumarno:

fruktoza-6-fosfat + fosfofruktokinaza + ATP → ADP + fruktoza-1,6-bisfosfat

[[Datoteka:Pep miguelferig.jpg|thumb|140x140px|PEP]]
'''4. '''Fruktoza-1,6--bisfosfat se cijepa pomoću enzima '''[[aldolaza|aldolaze]] '''na 2 trioze: gliceraldehid-3-fosfat i dihidroskiaceton-fosfat. Sumarno:

fruktoza-1,6-bisfosfat + aldolaza → gliceraldehid-3-fosfat + dihisdroksiaceton-fosfat
[[Datoteka:Alpha-D-Fructose-1,6-bisphosphat.svg|left|thumb|187x187px|Fruktoza-1,6-bisfosfat.]]

'''5. '''Dihidroskiaceton-fosfat može prijeći u gliceraldehid-3-fosfat pomoću enzima '''[[fosfotrioza-izomeraza]] '''pa vrijedi:

fruktoza-1,6-bisfosfat + aldolaza + fosfotrioza-izomeraza → 2 gliceraldehid-3-fosfat

[[File:Pyruvat.svg|thumb|140x140px|Piruvat]]
'''6. '''Gliceraldehid-3-fosfat se dehidrogenira (uklanjanje vodika) pomoću enzima ovisnog o NAD+-u koji se naziva '''[[gliceraldehid-3-fosfat-dehidrogenaza]]'''. Vodik koji se oslobađa prima NAD+ , a na dehidrogenirani produkt se dodaje anorganski fosfat i konačno nastaje 1,3-bisfosfoglicerat. Sumarno:

a) gliceraldehid-3-fosfat-dehidrogenaza + 2 H- + 2 NAD+ → 2 NADH + 2 H+
b) gliceraldehid-3-fosfat-dehidrogenaza + 2 Pi+ 2 gliceraldehid-3-fosfat → 2 1,3-bisfosfoglicerat

[[File:D-glyceraldehyde-3-phosphate.svg|left|thumb|198x198px|Gliceraldehid-3-fosaft.]]
[[Datoteka:NADH phys.svg|thumb|204x204px|NADH]]
'''7.''' U idućoj reakciji pomoću enzima '''[[fosfoglicerat-kinaza|fosfoglicerat-kinaze]]''' dolazi do prijenosa fosfatne skupine s 1,3-bisfosfoglicerata na ADP pri čemu nastaje ATP što nazivamo fosforilacijom na razini supstrata, a zaostaje 3-fosfoglicerat. Sumarno:

2 1,3-bisfosfoglicerat + fosfoglicerat-kinaza + 2 ADP → 2 ATP + 2 3-fosfoglicerat

'''8. '''3-fosfoglicerat prelazi u svoj izomer 2-fosfoglicerat pomoću enzima '''[[fosfoglicerat-muatza|fosfoglicerat-muatze]]'''. Sumarno:

2 3-fosfoglicerat + fosfoglicerat-mutaza → 2 2-fosfoglicerat

'''9.''' Slijedi dehidratacija pomoću enzima '''[[enolaza]]''' pri čemu iz 2-fosfoglicerata nastaje fosfoenolpiruvat (PEP). Sumarno:
[[File:ATP structure.svg|left|thumb|140x140px|ATP]]
2 2-fosfoglicerat + enolaza → 2 PEP

'''10. '''Enzim '''[[piruvat-kinaza]]''' prenosi fosfatnu skupinu s fosfoenolpiruvata na ADP pri čemu nastaje ATP, a PEP zaostaje kao enolni oblik priruvata. Sumarno:

2 PEP + 2 ADP → 2 ATP + piruvat

=== Anaerobno i aerobno ===
* Enolni oblik priuvata spontano prelazi u keto oblik koji se uz NADH reducira do laktata pomoću enzima laktat-dehidrogenaze. Zahvaljujući toj reakciji NADH se može reoksidirati u NAD+ koji će moći primiti vodik nastao u 6. reakciji pa se glikoliza može nastaviti i u '''anaerobnim uvjetima'''.

* U '''aerobnim se uvjetima''' u mitohondrijima piruvat oksidacijski dekarbokslilira (uklanjanje karboksilne skupine kao CO2) u [[acetil-CoA]] (acetil koenzim A) koji se u [[Krebsov ciklus|ciklusu limunske kiseline]] oksidira do CO2, a NADH se u ovom slučaju reoksidira u [[Oksidacijska fosforilacija|respiracijskom lancu]].<ref name=":0" /><ref>[http://biology.about.com/od/cellularprocesses/a/aa082704a.htm 10 Steps of Glycolysis] pristupljeno 1. listopada 2014.
</ref><ref>Lubert Styer <nowiki>''Biokemija''</nowiki> Školska knjiga 2013., Zagreb</ref>

{{clear}}
== Regulacija glikolize ==
[[File:Glycolysis free energy changes.svg|thumb|377x377px|Promjena slobodne energije kod reakcija glikolize. Kod rekacija 1, 3 i 9 (u članku 10) dolazi do daleko najveće promjene energije te stoga te reakcije smatramo ireverzibilnim jer su daleko od stanja male promjene sl. energije koja bi omogućila laku promjenu smjera reakcije.]]
Većina je reakcija glikolize reverzibilna, a 3 su reakcije izrazito egzergone te se kao takve u fiziološkim uvjetima smatraju '''ireverzibilnima'''. To su reakcije koje kataliziraju heksokinaza, fosfofruktokinaza i priruvat-kinaza (reakcije 1,3 i 10) te su stoga one glavna mjesta regulacije glikolize.
* Fosfofruktokinaza je značajno inhibirana pri uobičajenim unutarstaničnim koncentracijama ATP-a. Ta se inhibicija može brzo ukloniti pomoću 5'-AMP-a koji se stvara u početku nakupljanja ADP-a signalizirajući tako potrebu za povećanjem brzine glikolize.
* Stanice koje vrše glukoneogenezu (stvaranje ugljikohidrata) imaju 4 enzima koji mogu ireverzibilne reakcije glikolize pretvoriti u reverzibilne. To su: glukoza-6-fosfataza, fruktoza-1,6-bisfosfataza, piruvat-karbokislaza i fosfoenolpiruvat-karboksikinaza.
* Fruktoza se razgrađuje tako da se prvo fosfolirira u fruktozu-1-fosfat čime se premošćuje glavni regulacijski korak pa nastaje puno više piruvata, nego što je potrebno za sintezu ATP-a. To u jetrima i masnom tkivu vodio do povećane lipogeneze pa prekomjerno unošenje fruktoze može dovesti do debljine ili čak i [[masna jetra|masne jetre]].<ref name=":0" />

== Literatura ==
{{izvori}}

[[Kategorija:Metabolizam]]

←Starija inačica		Inačica od 28. travanj 2022. u 08:46
Redak 5:		Redak 5:

	== Biomedicinsko značenje ==		== Biomedicinsko značenje ==
	[[~~File~~:Alpha-D-glucose Haworth formula.png\|left\|thumb\|173x173px\|α-D-glukoza]]		[[Datoteka:Alpha-D-glucose Haworth formula.png\|left\|thumb\|173x173px\|α-D-glukoza]]
	U uvjetima nedostataka kisika za metabolizam iznimno je važna mogućnost opskrbe ATP-om iz glikolize za što je najbolji primjer intenzivan rad skeletnih mišića u uvjetima nedostatne opskrbe kisikom. Također, ovo je način pomoću kojeg većina tkiva može preživjeti u epizodama nedostatne opskrbe kisikom. Nasuprot tome, srčani mišić, koji je prilagođen radu u iznimno aerobnim uvjetima, ima relativno nisku glikolitičku aktivnost pa stoga i slabo preživljenje u uvjetima [[Ishemija\|ishemije]]. Boesti u kojima su [[enzimi]] glikolize nedostatni (npr. piruvat-kinaza) nazivaju se hemolitičkim anemijama, a zbog nedostatka glikolitičkih enzima u skeletnim mišićima dolazi do zamora.		U uvjetima nedostataka kisika za metabolizam iznimno je važna mogućnost opskrbe ATP-om iz glikolize za što je najbolji primjer intenzivan rad skeletnih mišića u uvjetima nedostatne opskrbe kisikom. Također, ovo je način pomoću kojeg većina tkiva može preživjeti u epizodama nedostatne opskrbe kisikom. Nasuprot tome, srčani mišić, koji je prilagođen radu u iznimno aerobnim uvjetima, ima relativno nisku glikolitičku aktivnost pa stoga i slabo preživljenje u uvjetima [[Ishemija\|ishemije]]. Boesti u kojima su [[enzimi]] glikolize nedostatni (npr. piruvat-kinaza) nazivaju se hemolitičkim anemijama, a zbog nedostatka glikolitičkih enzima u skeletnim mišićima dolazi do zamora.

Redak 24:		Redak 24:
	[[Datoteka:Alpha-D-Fructose-6-phosphat.svg\|left\|thumb\|174x174px\|Fruktoza-6-fosfat.]]		[[Datoteka:Alpha-D-Fructose-6-phosphat.svg\|left\|thumb\|174x174px\|Fruktoza-6-fosfat.]]
	glukoza-6-fosfat + fosfoheksoza-izomeraza '''→ '''fruktoza-6-fosfat		glukoza-6-fosfat + fosfoheksoza-izomeraza '''→ '''fruktoza-6-fosfat
	[[~~File~~:2-Phosphoglycerate.png\|thumb\|140x140px\|2-fosfoglicerat]]		[[Datoteka:2-Phosphoglycerate.png\|thumb\|140x140px\|2-fosfoglicerat]]

	'''3. '''Fruktoza-6-fosfat se fosofrilira u fruktozu-1,6-bisfosfat pomoću enzima '''[[fosfofruktokinaza]] '''gdje je donor fosfata opet ATP. Sumarno:		'''3. '''Fruktoza-6-fosfat se fosofrilira u fruktozu-1,6-bisfosfat pomoću enzima '''[[fosfofruktokinaza]] '''gdje je donor fosfata opet ATP. Sumarno:
Redak 40:		Redak 40:
	fruktoza-1,6-bisfosfat + aldolaza + fosfotrioza-izomeraza → 2 gliceraldehid-3-fosfat		fruktoza-1,6-bisfosfat + aldolaza + fosfotrioza-izomeraza → 2 gliceraldehid-3-fosfat

	[[~~File~~:Pyruvat.svg\|thumb\|140x140px\|Piruvat]]		[[Datoteka:Pyruvat.svg\|thumb\|140x140px\|Piruvat]]
	'''6. '''Gliceraldehid-3-fosfat se dehidrogenira (uklanjanje vodika) pomoću enzima ovisnog o NAD<sup>+</sup>-u koji se naziva '''[[gliceraldehid-3-fosfat-dehidrogenaza]]'''. Vodik koji se oslobađa prima NAD<sup>+ </sup>, a na dehidrogenirani produkt se dodaje anorganski fosfat i konačno nastaje 1,3-bisfosfoglicerat. Sumarno:		'''6. '''Gliceraldehid-3-fosfat se dehidrogenira (uklanjanje vodika) pomoću enzima ovisnog o NAD<sup>+</sup>-u koji se naziva '''[[gliceraldehid-3-fosfat-dehidrogenaza]]'''. Vodik koji se oslobađa prima NAD<sup>+ </sup>, a na dehidrogenirani produkt se dodaje anorganski fosfat i konačno nastaje 1,3-bisfosfoglicerat. Sumarno:

Redak 46:		Redak 46:
	b) gliceraldehid-3-fosfat-dehidrogenaza + 2 P<sub>i</sub>+ 2 gliceraldehid-3-fosfat → 2 1,3-bisfosfoglicerat		b) gliceraldehid-3-fosfat-dehidrogenaza + 2 P<sub>i</sub>+ 2 gliceraldehid-3-fosfat → 2 1,3-bisfosfoglicerat

	[[~~File~~:D-glyceraldehyde-3-phosphate.svg\|left\|thumb\|198x198px\|Gliceraldehid-3-fosaft.]]		[[Datoteka:D-glyceraldehyde-3-phosphate.svg\|left\|thumb\|198x198px\|Gliceraldehid-3-fosaft.]]
	[[Datoteka:NADH phys.svg\|thumb\|204x204px\|NADH]]		[[Datoteka:NADH phys.svg\|thumb\|204x204px\|NADH]]
	'''7.''' U idućoj reakciji pomoću enzima '''[[fosfoglicerat-kinaza\|fosfoglicerat-kinaze]]''' dolazi do prijenosa fosfatne skupine s 1,3-bisfosfoglicerata na ADP pri čemu nastaje ATP što nazivamo fosforilacijom na razini supstrata, a zaostaje 3-fosfoglicerat. Sumarno:		'''7.''' U idućoj reakciji pomoću enzima '''[[fosfoglicerat-kinaza\|fosfoglicerat-kinaze]]''' dolazi do prijenosa fosfatne skupine s 1,3-bisfosfoglicerata na ADP pri čemu nastaje ATP što nazivamo fosforilacijom na razini supstrata, a zaostaje 3-fosfoglicerat. Sumarno:
Redak 57:		Redak 57:

	'''9.''' Slijedi dehidratacija pomoću enzima '''[[enolaza]]''' pri čemu iz 2-fosfoglicerata nastaje fosfoenolpiruvat (PEP). Sumarno:		'''9.''' Slijedi dehidratacija pomoću enzima '''[[enolaza]]''' pri čemu iz 2-fosfoglicerata nastaje fosfoenolpiruvat (PEP). Sumarno:
	[[~~File~~:ATP structure.svg\|left\|thumb\|140x140px\|ATP]]		[[Datoteka:ATP structure.svg\|left\|thumb\|140x140px\|ATP]]
	2 2-fosfoglicerat + enolaza → 2 PEP		2 2-fosfoglicerat + enolaza → 2 PEP

Redak 72:		Redak 72:
	{{clear}}		{{clear}}
	== Regulacija glikolize ==		== Regulacija glikolize ==
	[[~~File~~:Glycolysis free energy changes.svg\|thumb\|377x377px\|Promjena slobodne energije kod reakcija glikolize. Kod rekacija 1, 3 i 9 (u članku 10) dolazi do daleko najveće promjene energije te stoga te reakcije smatramo ireverzibilnim jer su daleko od stanja male promjene sl. energije koja bi omogućila laku promjenu smjera reakcije.]]		[[Datoteka:Glycolysis free energy changes.svg\|thumb\|377x377px\|Promjena slobodne energije kod reakcija glikolize. Kod rekacija 1, 3 i 9 (u članku 10) dolazi do daleko najveće promjene energije te stoga te reakcije smatramo ireverzibilnim jer su daleko od stanja male promjene sl. energije koja bi omogućila laku promjenu smjera reakcije.]]
	Većina je reakcija glikolize reverzibilna, a 3 su reakcije izrazito egzergone te se kao takve u fiziološkim uvjetima smatraju '''ireverzibilnima'''. To su reakcije koje kataliziraju heksokinaza, fosfofruktokinaza i priruvat-kinaza (reakcije 1,3 i 10) te su stoga one glavna mjesta regulacije glikolize.		Većina je reakcija glikolize reverzibilna, a 3 su reakcije izrazito egzergone te se kao takve u fiziološkim uvjetima smatraju '''ireverzibilnima'''. To su reakcije koje kataliziraju heksokinaza, fosfofruktokinaza i priruvat-kinaza (reakcije 1,3 i 10) te su stoga one glavna mjesta regulacije glikolize.
	* Fosfofruktokinaza je značajno inhibirana pri uobičajenim unutarstaničnim koncentracijama ATP-a. Ta se inhibicija može brzo ukloniti pomoću 5'-AMP-a koji se stvara u početku nakupljanja ADP-a signalizirajući tako potrebu za povećanjem brzine glikolize.		* Fosfofruktokinaza je značajno inhibirana pri uobičajenim unutarstaničnim koncentracijama ATP-a. Ta se inhibicija može brzo ukloniti pomoću 5'-AMP-a koji se stvara u početku nakupljanja ADP-a signalizirajući tako potrebu za povećanjem brzine glikolize.