Glukoza jest cukrem prostym, dostarczanym wraz z pożywieniem. Jest magazynowana w organizmie w postaci połączonych cząsteczek (zwanych glikogenem) i wykorzystywana w do wytwarzania energii. Dwa główne procesy, które zachodzą z jej udziałem, to glikoliza i glikogenoliza.
Co to jest glikoliza?
Glikoliza jest to jeden z etapów chemicznego procesu oddychania komórkowego, czyli utleniania związków organicznych, prowadzącego do wytworzenia energii niezbędnej do prawidłowego funkcjonowania organizmu.
W jej wyniku z jednej cząsteczki glukozy wytwarzane są dwie cząsteczki kwasu pirogronowego, który jest następnie przekształcany w adenozynotrójfosforan (ATP). Dla komórek stanowi on źródło energii. Glikoliza zachodzi w cytoplazmie komórki z udziałem tlenu lub bez niego. W jej wyniku powstaje niewielka ilość energii - przemiana jednej cząsteczki glukozy to 200 kJ (kilodżuli) energii.
Etapy glikolizy
W warunkach tlenowych glikoliza składa się z dwóch etapów, w których zachodzi łącznie dziesięć reakcji chemicznych. W pierwszej fazie cząsteczka glukozy jest fosforylowana za sprawą enzymów, czyli zostaje do niej przyłączona reszta fosforanowa. W wyniku tego procesu powstaje glukozo-6-fosforan. Następnie jest on izomeryzowany, czyli przekształcany do postaci fruktozo-6-fosforanu. Te reakcje zachodzą przy wykorzystaniu dwóch cząsteczek ATP, które następnie zostaną zwrócone. Ponownie zachodzi fosforylacja, która na tym etapie jest procesem fizjologicznie nieodwracalnym.
Drugi etap glikolizy to rozszczepienie powstałej cząsteczki na dwa związki, które wzajemnie się przekształcają. Produktem końcowym jest aldehyd 3-fosfoglicerynowy. Zachodzą reakcje jego redukcji i utleniania przy udziale dinukleotydu nikotynamidoadeninowego (NAD), a ich produktem jest energia magazynowana w ATP i kwas pirogronowy, który jest niezbędny do dalszych procesów biochemicznych zachodzących w komórkach.
W warunkach beztlenowych zachodzi trzeci etap glikolizy, w którym kwas pirogronowy redukowany jest do kwasu mlekowego i cząsteczki NAD, która może ponownie brać udział w drugim etapie glikolizy podczas przemian kolejnych cząsteczek. Taka reakcja zachodzi w mięśniach podczas intensywnego wysiłku fizycznego, kiedy nie ma dostatecznej ilości tlenu.
Co to jest glikogen?
Glikogen to postać, jaką przybiera zmagazynowana w organizmie glukoza. Gromadzi się on głównie w wątrobie i mięśniach szkieletowych. Jeżeli zachodzi taka potrzeba, ludzkie ciało jest w stanie łatwo przekształcić glikogen z powrotem na cząsteczki glukozy. Jego metabolizm pozwala na utrzymanie prawidłowego stężenia cukru we krwi między posiłkami, co umożliwia pracę mózgu i mięśni. Funkcja glikogenu to bycie energetycznym materiałem zapasowym.
Glikogen powstaje w wyniku glikogenogenezy. To proces zachodzący w wątrobie i polegający na wiązaniu cząsteczek glukozy z krwi. Za jego aktywację odpowiada insulina produkowana przez trzustkę w odpowiedzi na duże stężenie cukru w organizmie (zazwyczaj po posiłku). Glikogen w mięśniach szkieletowych wykorzystywany jest do ich pracy, natomiast ten zgromadzony w wątrobie umożliwia pracę komórek krwi i neuronów.
Na czym polega glikogenoliza?
Glikogenoliza to proces rozkładu glikogenu do prostszej postaci. Podczas głodu rozpada się on w wątrobie do glukozy, natomiast w czasie intensywnego wysiłku fizycznego do glukozo-6-fosforanu w mięśniach szkieletowych. Glikogenoliza może być pobudzana także przez adrenalinę, glukagon i hormony tarczycy. Pozwala ona na szybkie zaopatrzenie organizmu w glukozę, gdy następuje nagłe zapotrzebowanie na energię.
Rozkład glikogenu przebiega przy udziale dwóch enzymów, których zadaniem jest rozbijanie wiązań chemicznych między cząsteczkami. Produktem końcowym jest glukozo-6-fosforan, który ulega dalszym procesom w zależności od tkanki. W wątrobie, przy udziale obecnego tam enzymu (glukozo-6-fosfatazy), przekształcany jest on w glukozę, która przechodzi do krwioobiegu i zaopatruje wszystkie komórki. W mięśniach natomiast zachodzi proces glikolizy, w wyniku którego szybko powstaje ATP i umożliwia dalszą pracę mięśni szkieletowych.
Zobacz wideo: "Ognisko udało się wygasić". Sanepid uspokaja po doniesieniach o kolejnych przypadkach zakażenia wariantem Delta
Zobacz także:
- W Krakowie powstało Laboratorium Pokoju. To miejsce, gdzie uchodźcy poczują się bezpiecznie
- Jak wygląda praca w laboratorium policyjnym?
- Zdrowie na talerzu, czyli przepisy dietetyk Anny Radowickiej. W rolach głównych owoce i warzywa
Autor: Adrian Adamczyk