கிளைகோலிசிஸ்

கிளைகோலிசிஸ்#

கிளைகோலிசிஸ் என்பது செல்லுலார் சுவாசத்தின் முதல் நிலையாகும். இந்த செயல்முறையை பின்வருமாறு சுருக்கமாகக் கூறலாம்:

1. குளுக்கோஸ், ATP ஐ பாஸ்பேட் கொடையாளியாகப் பயன்படுத்தி, குளுக்கோஸ்-6-பாஸ்பேட்டாக பாஸ்போரிலேட் செய்யப்படுகிறது.

2. குளுக்கோஸ்-6-பாஸ்பேட், பிரக்டோஸ்-6-பாஸ்பேட்டாக ஐசோமரைஸ் செய்யப்படுகிறது.

3. பிரக்டோஸ்-6-பாஸ்பேட், மீண்டும் ATP ஐ பாஸ்பேட் கொடையாளியாகப் பயன்படுத்தி, பிரக்டோஸ்-1,6-பிஸ்பாஸ்பேட்டாக பாஸ்போரிலேட் செய்யப்படுகிறது.

4. பிரக்டோஸ்-1,6-பிஸ்பாஸ்பேட் இரண்டு மூன்று-கார்பன் மூலக்கூறுகளாகப் பிளக்கப்படுகிறது: கிளிசரால்டிஹைடு-3-பாஸ்பேட் (GAP) மற்றும் டைஹைட்ராக்ஸிஅசிட்டோன் பாஸ்பேட் (DHAP).

5. DHAP, GAP ஆக ஐசோமரைஸ் செய்யப்படுகிறது.

6. GAP ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் பாஸ்போரிலேஷன் செய்யப்பட்டு 1,3-பிஸ்பாஸ்போகிளிசரேட் (1,3-BPG) உருவாகிறது, இந்த செயல்முறையில் இரண்டு ATP மூலக்கூறுகள் உருவாகின்றன.

கிளைகோலிசிஸின் இறுதி விளைபொருட்கள் இரண்டு பைருவேட் மூலக்கூறுகள், இரண்டு ATP மூலக்கூறுகள் மற்றும் இரண்டு NADH மூலக்கூறுகள் ஆகும், இவை மேலும் ஆற்றலை உருவாக்க செல்லுலார் சுவாசத்தின் அடுத்த நிலைகளில் பயன்படுத்தப்படலாம்.

கிளைகோலிசிஸ் என்றால் என்ன?#

கிளைகோலிசிஸ் என்பது செல்லுலார் சுவாசத்தின் முதல் நிலையாகும், இது செல்கள் குளுக்கோஸை ஆற்றலாக மாற்றும் செயல்முறையாகும். இது செல்லின் சைட்டோபிளாசத்தில் நிகழ்கிறது மற்றும் ஆக்ஸிஜன் தேவையில்லை. கிளைகோலிசிஸை தயாரிப்பு நிலை மற்றும் பலனளிக்கும் நிலை என இரண்டு கட்டங்களாகப் பிரிக்கலாம்.

தயாரிப்பு நிலை

கிளைகோலிசிஸின் தயாரிப்பு நிலையில் குளுக்கோஸ் இரண்டு கிளிசரால்டிஹைடு-3-பாஸ்பேட் (G3P) மூலக்கூறுகளாக மாற்றப்படுகிறது. இந்த செயல்முறைக்கு இரண்டு ATP மூலக்கூறுகள் மற்றும் இரண்டு NAD+ மூலக்கூறுகள் தேவைப்படுகின்றன.

1. குளுக்கோஸ் பாஸ்போரிலேஷன்: குளுக்கோஸ் ஹெக்ஸோகைனேஸ் மூலம் குளுக்கோஸ்-6-பாஸ்பேட்டாக (G6P) பாஸ்போரிலேட் செய்யப்படுகிறது. இந்த வினைக்கு ஒரு ATP மூலக்கூறு தேவைப்படுகிறது.
2. ஐசோமரைசேஷன்: G6P, பாஸ்போகுளுக்கோமியூட்டேஸ் மூலம் பிரக்டோஸ்-6-பாஸ்பேட்டாக (F6P) ஐசோமரைஸ் செய்யப்படுகிறது.
3. பாஸ்போரிலேஷன்: F6P, பாஸ்போபிரக்டோகைனேஸ்-1 (PFK-1) மூலம் பிரக்டோஸ்-1,6-பிஸ்பாஸ்பேட்டாக (F1,6BP) பாஸ்போரிலேட் செய்யப்படுகிறது. இந்த வினைக்கு ஒரு ATP மூலக்கூறு தேவைப்படுகிறது.
4. பிளத்தல்: F1,6BP, ஆல்டோலேஸ் மூலம் இரண்டு G3P மூலக்கூறுகளாகப் பிளக்கப்படுகிறது.

பலனளிக்கும் நிலை

கிளைகோலிசிஸின் பலனளிக்கும் நிலையில் G3P இரண்டு பைருவேட் மூலக்கூறுகளாக மாற்றப்படுகிறது. இந்த செயல்முறை இரண்டு ATP மூலக்கூறுகள், இரண்டு NADH மூலக்கூறுகள் மற்றும் இரண்டு H+ மூலக்கூறுகளை உருவாக்குகிறது.

1. ஆக்சிஜனேற்றம்: G3P, கிளிசரால்டிஹைடு-3-பாஸ்பேட் டிஹைட்ரஜனேஸ் (GAPDH) மூலம் 1,3-பிஸ்பாஸ்போகிளிசரேட்டாக (1,3BPG) ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்படுகிறது. இந்த வினை இரண்டு NADH மூலக்கூறுகளை உருவாக்குகிறது.
2. பாஸ்போரிலேஷன்: 1,3BPG, பாஸ்போகிளிசரேட் கைனேஸ் (PGK) மூலம் 3-பாஸ்போகிளிசரேட்டாக (3PG) பாஸ்போரிலேட் செய்யப்படுகிறது. இந்த வினை இரண்டு ATP மூலக்கூறுகளை உருவாக்குகிறது.
3. ஐசோமரைசேஷன்: 3PG, பாஸ்போகிளிசரோமியூட்டேஸ் மூலம் 2-பாஸ்போகிளிசரேட்டாக (2PG) ஐசோமரைஸ் செய்யப்படுகிறது.
4. நீர்நீக்கம்: 2PG, எனோலேஸ் மூலம் பாஸ்போஎனோல்பைருவேட்டாக (PEP) நீர்நீக்கப்படுகிறது.
5. அடிமட்ட-நிலை பாஸ்போரிலேஷன்: PEP, பைருவேட் கைனேஸ் (PK) மூலம் ADP க்கு மாற்றப்பட்டு பைருவேட்டை உருவாக்குகிறது. இந்த வினை இரண்டு ATP மூலக்கூறுகளை உருவாக்குகிறது.

மொத்த வினை

கிளைகோலிசிஸின் மொத்த வினை:

$$Glucose + 2 NAD^+ + 2 ADP + 2 Pi -> 2 Pyruvate + 2 NADH + 2 H^+ + 2 ATP + 2 H_2O$$

கிளைகோலிசிஸ் செல்களுக்கு ஒரு முக்கியமான செயல்முறையாகும், ஏனெனில் இது பல செல்லுலார் செயல்பாடுகளுக்குத் தேவையான ஆற்றலை வழங்குகிறது. கிளைகோலிசிஸ் இல்லாமல், செல்கள் உயிர்வாழ முடியாது.

கிளைகோலிசிஸின் எடுத்துக்காட்டுகள்

கிளைகோலிசிஸ் அனைத்து செல்களிலும் நிகழ்கிறது, ஆனால் இது அதிக செயல்பாடு கொண்ட செல்களில் குறிப்பாக முக்கியமானது, எடுத்துக்காட்டாக தசை செல்கள் மற்றும் நரம்பு செல்கள். இந்த செல்கள் செயல்படுவதற்கு அதிக ஆற்றல் தேவைப்படுகின்றன, மேலும் கிளைகோலிசிஸ் அவற்றுக்குத் தேவையான ஆற்றலை வழங்குகிறது.

நொதித்தல் செயல்முறையிலும் கிளைகோலிசிஸ் முக்கியமானது. நொதித்தல் என்பது செல்கள் குளுக்கோஸை எத்தனால் அல்லது லாக்டிக் அமிலமாக மாற்றும் செயல்முறையாகும். இந்த செயல்முறை மதுவை உற்பத்தி செய்ய ஈஸ்ட்டால் பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் லாக்டிக் அமிலத்தை உற்பத்தி செய்ய பாக்டீரியாக்களால் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கிளைகோலிசிஸ் வழித்தடம்#

கிளைகோலிசிஸ் வழித்தடம்

கிளைகோலிசிஸ் என்பது செல்லுலார் சுவாசத்தின் முதல் நிலையாகும், இது செல்கள் குளுக்கோஸை ஆற்றலாக மாற்றும் செயல்முறையாகும். இது செல்லின் சைட்டோபிளாசத்தில் நிகழ்கிறது மற்றும் ஆக்ஸிஜன் தேவையில்லை.

கிளைகோலிசிஸ் வழித்தடத்தை இரண்டு கட்டங்களாகப் பிரிக்கலாம்:

• தயாரிப்பு நிலை: இந்த கட்டத்தில், குளுக்கோஸ் இரண்டு முறை பாஸ்போரிலேட் செய்யப்படுகிறது, இரண்டு ATP மூலக்கூறுகளைப் பயன்படுத்தி. இது குளுக்கோஸை குளுக்கோஸ்-6-பாஸ்பேட்டாக (G6P) மாற்றுகிறது, பின்னர் பிரக்டோஸ்-1,6-பிஸ்பாஸ்பேட்டாக (F1,6BP) மாற்றுகிறது.
• பலனளிக்கும் நிலை: இந்த கட்டத்தில், F1,6BP இரண்டு மூன்று-கார்பன் மூலக்கூறுகளாகப் பிரிக்கப்படுகிறது, கிளிசரால்டிஹைடு-3-பாஸ்பேட் (GAP) மற்றும் டைஹைட்ராக்ஸிஅசிட்டோன் பாஸ்பேட் (DHAP). இந்த மூலக்கூறுகள் பின்னர் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்படுகின்றன, இதன் மூலம் இரண்டு ATP மூலக்கூறுகள் மற்றும் இரண்டு NADH மூலக்கூறுகள் உற்பத்தியாகின்றன.

கிளைகோலிசிஸிற்கான மொத்த வினை:

Glucose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi → 2 Pyruvate + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP

கிளைகோலிசிஸின் எடுத்துக்காட்டுகள்

கிளைகோலிசிஸ் அனைத்து செல்களிலும் நிகழ்கிறது, ஆனால் இது அதிக ஆற்றல் தேவைப்படும் செல்களில் குறிப்பாக முக்கியமானது, எடுத்துக்காட்டாக தசை செல்கள் மற்றும் சிவப்பு இரத்த அணுக்கள்.

• தசை செல்கள்: உடற்பயிற்சியின் போது, தசை செல்கள் ATP உற்பத்தி செய்ய குளுக்கோஸை கிளைகோலிசிஸ் மூலம் சிதைக்கின்றன. இந்த ATP பின்னர் தசை சுருக்கங்களை இயக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• சிவப்பு இரத்த அணுக்கள்: சிவப்பு இரத்த அணுக்களுக்கு மைட்டோகாண்ட்ரியா இல்லை, எனவே அவை ATP உற்பத்தி செய்ய கிளைகோலிசிஸை நம்பியுள்ளன. இந்த ATP பின்னர் செல் சவ்வு முழுவதும் அயனிகளை நகர்த்தும் பம்புகளை இயக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கிளைகோலிசிஸின் ஒழுங்குமுறை

கிளைகோலிசிஸ் பல காரணிகளால் ஒழுங்குபடுத்தப்படுகிறது, அவற்றில் குளுக்கோஸின் கிடைப்பு, ATP மற்றும் NADH அளவுகள் மற்றும் பல்வேறு நொதிகளின் செயல்பாடு ஆகியவை அடங்கும்.

• குளுக்கோஸ் கிடைப்பு: குளுக்கோஸ் அளவுகள் குறைவாக இருக்கும்போது, கிளைகோலிசிஸ் மெதுவாகிறது. ஏனெனில் குளுக்கோஸ் கிளைகோலிசிஸின் தொடக்கப் புள்ளியாகும், எனவே குளுக்கோஸ் இல்லையென்றால் கிளைகோலிசிஸ் இருக்க முடியாது.
• ATP அளவுகள்: ATP அளவுகள் அதிகமாக இருக்கும்போது, கிளைகோலிசிஸ் மெதுவாகிறது. ஏனெனில் ATP கிளைகோலிசிஸின் ஒரு விளைபொருளாகும், எனவே ஏற்கனவே நிறைய ATP இருந்தால், மேலும் உற்பத்தி செய்ய தேவையில்லை.
• NADH அளவுகள்: NADH அளவுகள் அதிகமாக இருக்கும்போது, கிளைகோலிசிஸ் மெதுவாகிறது. ஏனெனில் NADH கிளைகோலிசிஸின் ஒரு விளைபொருளாகும், எனவே ஏற்கனவே நிறைய NADH இருந்தால், மேலும் உற்பத்தி செய்ய தேவையில்லை.
• நொதி செயல்பாடு: பல்வேறு நொதிகளின் செயல்பாடும் கிளைகோலிசிஸை ஒழுங்குபடுத்தலாம். எடுத்துக்காட்டாக, பாஸ்போபிரக்டோகைனேஸ்-1 (PFK-1) நொதி கிளைகோலிசிஸில் ஒரு முக்கிய ஒழுங்குமுறை நொதியாகும். PFK-1 செயல்பாட்டில் இருக்கும்போது, கிளைகோலிசிஸ் வேகமாகிறது. PFK-1 செயலற்ற நிலையில் இருக்கும்போது, கிளைகோலிசிஸ் மெதுவாகிறது.

கிளைகோலிசிஸ் செல்கள் ஆற்றலை உற்பத்தி செய்வதற்கான ஒரு முக்கியமான வழித்தடமாகும். செல்கள் சரியாகச் செயல்பட தேவையான ஆற்றலைக் கொண்டிருப்பதை உறுதி செய்ய இது பல காரணிகளால் ஒழுங்குபடுத்தப்படுகிறது.

கிளைகோலிசிஸின் முக்கிய புள்ளிகள்#

கிளைகோலிசிஸ், எம்ப்டன்-மெயர்ஹாஃப் வழித்தடம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது செல்லுலார் சுவாசத்தின் முதல் நிலையாகும், செல்களின் சைட்டோபிளாசத்தில் நிகழ்கிறது. இது ஒரு பத்து-படி செயல்முறையாகும், இது ஒரு ஆறு-கார்பன் சர்க்கரையான குளுக்கோஸை இரண்டு மூன்று-கார்பன் சேர்மமான பைருவேட் மூலக்கூறுகளாக மாற்றுகிறது. கிளைகோலிசிஸின் முக்கிய புள்ளிகள் இங்கே:

1. ஆற்றல் முதலீட்டு கட்டம் (படிகள் 1-2):

• குளுக்கோஸ், ATP மூலம் குளுக்கோஸ்-6-பாஸ்பேட்டாக (G6P) ஹெக்ஸோகைனேஸ் நொதியால் பாஸ்போரிலேட் செய்யப்படுகிறது. இந்த படிக்கு ஒரு ATP மூலக்கூறு தேவைப்படுகிறது.
• G6P, மேலும் ATP மூலம் பிரக்டோஸ்-1,6-பிஸ்பாஸ்பேட்டாக (F1,6BP) பாஸ்போபிரக்டோகைனேஸ்-1 (PFK-1) நொதியால் பாஸ்போரிலேட் செய்யப்படுகிறது. இந்த படிக்கும் ஒரு ATP மூலக்கூறு தேவைப்படுகிறது.

2. F1,6BP இன் பிளத்தல் (படி 3):

• F1,6BP, ஆல்டோலேஸ் நொதியால் இரண்டு மூன்று-கார்பன் மூலக்கூறுகளாகப் பிளக்கப்படுகிறது: கிளிசரால்டிஹைடு-3-பாஸ்பேட் (GAP) மற்றும் டைஹைட்ராக்ஸிஅசிட்டோன் பாஸ்பேட் (DHAP).

3. DHAP இன் ஐசோமரைசேஷன் (படி 4):

• DHAP, டிரையோஸ் பாஸ்பேட் ஐசோமரேஸ் நொதியால் GAP ஆக ஐசோமரைஸ் செய்யப்படுகிறது.

4. GAP இன் ஆக்சிஜனேற்றம் (படிகள் 5-6):

• ஒவ்வொரு GAP மூலக்கூறும் ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் பாஸ்போரிலேஷன் செய்யப்பட்டு கிளிசரால்டிஹைடு-3-பாஸ்பேட் டிஹைட்ரஜனேஸ் (GAPDH) நொதியால் 1,3-பிஸ்பாஸ்போகிளிசரேட்டாக (1,3BPG) மாற்றப்படுகிறது. இந்த படி இரண்டு NADH மூலக்கூறுகள் மற்றும் இரண்டு ATP மூலக்கூறுகளை (அடிமட்ட-நிலை பாஸ்போரிலேஷன் மூலம்) உருவாக்குகிறது.

5. ATP உருவாக்கம் (படிகள் 7-10):

• 1,3BPG, பாஸ்போகிளிசரேட் கைனேஸ் நொதியால் 3-பாஸ்போகிளிசரேட்டாக (3PG) மாற்றப்படுகிறது, இது இரண்டு ATP மூலக்கூறுகளை (அடிமட்ட-நிலை பாஸ்போரிலேஷன் மூலம்) உருவாக்குகிறது.
• 3PG, பாஸ்போகிளிசரோமியூட்டேஸ் நொதியால் 2-பாஸ்போகிளிசரேட்டாக (2PG) மாற்றப்படுகிறது.
• 2PG, எனோலேஸ் நொதியால் பாஸ்போஎனோல்பைருவேட்டாக (PEP) நீர்நீக்கப்படுகிறது.
• PEP, பைருவேட் கைனேஸ் நொதியால் பைருவேட்டாக மாற்றப்படுகிறது, இது இரண்டு ATP மூலக்கூறுகளை (அடிமட்ட-நிலை பாஸ்போரிலேஷன் மூலம்) உருவாக்குகிறது.

சுருக்கம்: கிளைகோலிசிஸ் குளுக்கோஸை இரண்டு பைருவேட் மூலக்கூறுகளாக மாற்றும் பத்து நொதி படிகளை உள்ளடக்கியது. இந்த செயல்முறையின் போது, ஆரம்ப பாஸ்போரிலேஷன் படிகளில் இரண்டு ATP மூலக்கூறுகள் முதலீடு செய்யப்படுகின்றன, மேலும் அடிமட்ட-நிலை பாஸ்போரிலேஷன் மூலம் நான்கு ATP மூலக்கூறுகள் உருவாக்கப்படுகின்றன. கூடுதலாக, இரண்டு NADH மூலக்கூறுகள் உற்பத்தியாகின்றன, அவை மேலும் ATP உற்பத்தி செய்ய செல்லுலார் சுவாசத்தின் அடுத்த கட்டங்களில் பயன்படுத்தப்படும்.