====== A glikolízis lépései ======
* a glükóz a metabolizmus központi tápanyaga, minden sejt képes hasznosítani.
* a szénhidrát-katabolizmus első-bevezető reakciója.
* anabolitikus folyamatok indulhatnak ki a különböző intermedierekből.
* anaerob glikolízis: az egyetlen lehetőség ATP termelésre anaerob körülmények között
* az emberi szervezet napi 160g glukózt igényel.
* 120g az agy szükséglete
* 40g - ATP szintézis a csak glukózt felhasználó sejtekben (vvt, leukocyta, cornea, szemlencse, retina, vese velőállomány, testis, fehér izom)
* egy molekula glükózból két molekula piruvát keletkezik
* a citoszolban játszódik le
* a glikolízisnek két fázisa van
- fázis: energiabefektető/vesztő fázis -> 2 ATP-t fektetünk be.
- fázis: energianyerő fázis -> 4 ATP-t nyerünk.
→ **nettó 2 ATP keletkezik**
* három irreverzibilis lépés
===== I. fázis =====
* glukóz(6C) -> -> -> 2 db glicerinaldehid-P (3C)
* hat szénatomos hexózok reakciói
- **a glükóz bejut a sejtbe**: //**GLUT-transzporterek**//en, kétirányú-__reverzibilis__ transzport -> IC-EC egyensúly
- a glükóz a 6. C-atomon foszforilálódik -> **glükóz-6-P** keletkezik
* ha nem foszforilálódik, a glükóz kijuthat a sejtből
* ha foszforilálódik, már nem tud kijutni, nincs transzportere.
* ez a lépés a glikolízis első lépése, de nem a fő szabályozott lépés, nem az elkötelező lépés. (a G-6-P nem feltétlenül a glikolízisben megy tovább, átalakulhat glikogénné, glikolipid, glikoprotein képződhet...)
* ezt a lépést két (izo)enzim katalizálhatja
* **//hexokináz//**
* nem specifikus a glükózra
* minden sejtben megtalálható
* G6P allosztérikusan gátolja
* **//glükokináz//**
* csak glükózra specifikus
* olyan sejtekben szintetizálódik, amik érzékelik a vércukorszintet (máj, pancreas ß sejtek, vese kéreg sejtek, bélhámsejtek[ezek a béllumen glükózkoncentrációját érzékelik])
* G6P nem az allosztérikus inhibitora
* **__irreverzibilis__** lépés (ATP kell!)
- **glukóz-6-foszfát -> fruktóz-6-foszfát**
* a **//hexóz-foszfát izomeráz/foszfoglukóz-izomeráz//** katalizálja a reakciót
* egyensúlyra vezet - __reverzibilis__ (≈E szint)
* aldóz-ketóz izomeráció (a G-6-P és a F-6-P konstitúciós izomerek)
* a glükóz és a fruktóz is megtalálható mind gyűrűs, mind nyílt láncú formában.
- **fruktóz-6-P -> fruktóz-1,6-biszfoszfát**
* a **//foszfofruktokináz-1//** enzim a C1-en foszforilálja a F-6-P-ot.
* **__irreverzibilis__** reakció, magas foszforilcsoport-átviteli potenciálú vegyületről, alacsony foszforil-csáp-ú vegyületre megy a Pi
* ez a glikolízis **ELKÖTELEZŐ LÉPÉS**e
* szigorúan szabályozott lépés
* allosztérikus aktivátorok: fruktóz-2,6-biszfoszfát, AMP
* allosztérikus inhibitorok: ATP, citrát, zsírsavak
- **fruktóz-1,6-biszfoszfát -> glicerinaldehid-3-foszfát + dihidroxiaceton-foszfát**
* két C atom közötti aldol kötés - bárhol törhető -> aldehid + primer alkohol
* **//aldoláz-A//** hasít, a keletkező aldóz a glicerinaldehid-3-P, a keletkező ketóz a dihidroxiaceton-P
* **dihidroxiaceton-foszfát ↔ glicerinaldehid-3-foszfát**
* **//triózfoszfát-izomeráz//**
* __reverzibilis__ aldóz-ketóz izomeráció -> egyensúlyra vezet
* igazából az egyensúly jobbra el van tolva, mert a GA-3-P-ot folyamatosan fogyasztja a glikolízis II. fázisa.
===== II. fázis =====
* 3 szénatomos triózok reakciói
* 2 db glicerinaldehid-3-foszfátból keletkezik 2db piruvát (egy glükóz molekulával számolva)
* ebben a fázisban két szubsztrát szintű foszforiláció van, egy glükóz molekulából kiindulva(tehát úgy, hogy két triózon végigmegy a II. fázis) 4 ATP keletkezik -> nettó 2 ATP (az első fázisban 2-t befektettünk.)
- **glicerinaldehid-3-P -> 1,3-biszfoszfoglicerát**
* **enzim: //glicerinaldehid-3-foszfát-dehidrogenáz//** által katalizált reakció (SH enzim - monojód-acetáttal gátolható)
* **koenzim: NAD+**
* az enzim aktív centrumában cisztein köti kovalensen az aldehidcsoportot, ami karboxilcsoporttá oxidálódik, a NAD átvesz 2H+-t, redukálódik -> a kialakuló intermedier magas csáp-ú tioészter kötéssel kapcsolódik az enzimhez.
* //oxidoredukció// -> E felszab. -> tioészter-kötés E-ját fedezi
* //foszforolízis//: a COOH csoport egy Pi-tal magas csáp-ú vegyes savanhidrid-kötést képez.
* az 1,3-biszfoszfoglicerát egy savanhidrid és egy észterkötésben tartalmaz foszfátot, magasabb a Pi csáp-ja, mint az ATP-nek!
- **1,3-biszfoszfoglicerát -> 3-foszfoglicerát**
* **//foszfoglicerát-kináz//** katalizálja a magas csáp-ú foszfát átvitelét ADP-re -> a glikolízisben először ATP keletkezik
* **szubsztrát szintű foszforiláció**= ATP keletkezik a reakcióban közvetlenül, a légzési lánctól függetlenül. (anaerob körülmények között is.)
- **3-foszfoglicerát -> 2-foszfoglicerát**
* //**foszfoglicerát-mutáz**// katalizálja
* a foszforiltranszfer nem két molekula között zajlik, ezért nem transzferáz az enzim
* __reverzibilis__ lépés
- **2-foszfoglicerát -> foszfoenolpiruvát(PEP)**
* //**enoláz/2-foszfoglicerát anhidratáz**// enzim (fluoriddal gátolható)
* magasenergiájú foszfoenol-észter keletkezik (enolészter kötés - a legmagasabb csáp az anyagcserében)
* vízkilépés
- **foszfoenolpiruvát -> piruvát**
* //**piruvát-kináz**// enzim
* **szubsztrát szintű foszforiláció**
* **__irreverzibilis__** lépés
* allosztérikus inhibitor: ATP
* piruvát: keto-enol tautomerizáció
===== Glikolízis =====
**glukóz**
↓(hexokináz/glükokináz) [ATP→ADP] (**gátol**: G6P [csak a hexokinázt])
**glukóz-6-foszfát**
↓(hexóz-foszfát izomeráz/foszfoglukóz izomeráz)
**fruktóz-6-foszfát**
↓(foszfofruktokináz I) [ATP→ADP] (**aktivál:** fruktóz-2,6-biszfoszfát, AMP - **gátol:** ATP, citrát, zsírsavak)
**fruktóz-1,6-biszfoszfát**
↓(aldoláz-A)
**glicerinaldehid-3-foszfát + dihidroxiaceton-foszfát** (a triózfoszfát-izomeráz egymásba alakítja őket)
↓(glicerinaldehid-3-foszfát-dehidrogenáz) ←(Pi) [NAD+→NADH+H+] (<-monojód-acetát)
**1,3-biszfoszfoglicerát**
↓(foszfoglicerát-kináz) [ADP→ATP]
**3-foszfoglicerát + ATP**
↓(foszfoglicerát-mutáz)
**2-foszfoglicerát**
↓(enoláz/2-foszfoglicerát anhidratáz) →H2O (<-fluorid)
**foszfoenolpiruvát(PEP)**
↓(piruvát-kináz) [ADP→ATP] (**gátol:** ATP)
**piruvát**
===== A piruvát további útja =====
===Függ:===
* a sejt típusától (van-e mitokondrium?)
* a sejt oxigénellátottságától
==== aerob körülmények ====
**piruvát -> acetil-KoA** (citrát ciklus)
==== anaerob körülmények ====
- nincs mitokondrium
- van mitokondrium, de nincs elég oxigén
**piruvát -> laktát**
* enzim: //**laktát-dehidrogenáz**//
* koenzim: NADH
* __reverzibilis reakció__
* anaerob körülmények között, vagy mitokondrium-nélküli sejtekben elengedhetetlen a GA-3-P oxidációjához szükséges NAD+ termeléshez.
* azonban a keletkezett laktát csak úgy tud továbbalakulni, ha visszaoxidálódik piruváttá (ehhez NAD+ kell.)
* ha továbbra sem lesz elegendő oxigén, a laktát szecernálódik a vérbe, ahonnan az aerob sejtek fölveszik azt. (Cori-kör)
* ha emelkedik a szérum-laktát szint, {{:aok:biokemia:masodik_felev:tejsavacid_konz.pdf|laktát acidózis}} alakul ki.