கிளைகோலிசிஸ் என்பது உடல் தானாக இயக்கும் செயல்முறைகளின் முழு தொகுப்பாகும். அறியப்பட்டபடி, மனிதனுக்கு தனது அன்றாட நடவடிக்கைகள் அனைத்தையும் செய்ய அதிக ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது, இதற்காக அவர் காய்கறிகள், புரதங்கள், பழங்கள் மற்றும் எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக ஒரு நல்ல உணவை பராமரிக்க வேண்டும், மிக முக்கியமான ஆற்றல் மூலங்களில் ஒன்றை இணைத்துக்கொள்ள வேண்டும், எடுத்துக்காட்டாக, குளுக்கோஸ். குளுக்கோஸ் உடலின் வழியாக உணவு மற்றும் வெவ்வேறு வேதியியல் வடிவங்களில் பின்னர் மற்றவர்களாக மாறும், இது வெவ்வேறு வளர்சிதை மாற்ற செயல்முறைகளிலிருந்து நிகழ்கிறது.
கிளைகோலிசிஸ் என்றால் என்ன
பொருளடக்கம்
கிளைகோலிசிஸ் உடலுக்கு ஆற்றலை வழங்கக்கூடிய ஒரு பொருளைப் பெற குளுக்கோஸ் மூலக்கூறுகளின் முறிவைத் தொடங்கும் வழியைக் குறிக்கிறது. கலத்திற்கான ஆற்றலைப் பெறுவதற்காக, குளுக்கோஸை ஆக்ஸிஜனேற்றுவதற்கு பொறுப்பான வளர்சிதை மாற்ற பாதை இதுவாகும். இந்த ஆற்றலைக் கைப்பற்றுவதற்கான உடனடி வழியை இது குறிக்கிறது, கூடுதலாக, இது பொதுவாக கார்போஹைட்ரேட் வளர்சிதை மாற்றத்திற்குள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பாதைகளில் ஒன்றாகும்.
அதன் செயல்பாடுகளில், நொதித்தல் மற்றும் ஏரோபிக் சுவாச செயல்முறைகளில் செல்லுலார் ஆற்றலின் தோற்றத்திற்கு உயர் ஆற்றல் மூலக்கூறுகளான NADH மற்றும் ATP ஐ உருவாக்குவதாகும்.
கிளைகோலிசிஸ் செய்யும் மற்றொரு செயல்பாடு பைருவேட் (செல்லுலார் வளர்சிதை மாற்றத்திற்குள் ஒரு அடிப்படை மூலக்கூறு) உருவாக்கம் ஆகும், இது செல்லுலார் சுவாச சுழற்சியில் ஏரோபிக் சுவாசத்தின் ஒரு கூறுகளாக செல்கிறது. கூடுதலாக, இது 3 மற்றும் 6 கார்பன் இடைநிலைகளை உருவாக்குகிறது, அவை பொதுவாக வெவ்வேறு செல்லுலார் செயல்முறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
கிளைகோலிசிஸ் 2 நிலைகளால் ஆனது, ஒவ்வொன்றும் 5 எதிர்வினைகளால் ஆனது. நிலை எண் 1 முதல் ஐந்து எதிர்வினைகளை உள்ளடக்கியது, பின்னர் அசல் குளுக்கோஸ் மூலக்கூறு இரண்டு 3-பாஸ்போகிளைசெரால்டிஹைட் மூலக்கூறுகளாக மாற்றப்படுகிறது.
இந்த நிலை பொதுவாக தயாரிப்பு நிலை என்று அழைக்கப்படுகிறது, அதாவது குளுக்கோஸ் தலா 3 கார்பன்களின் இரண்டு மூலக்கூறுகளாக பிரிக்கப்படும்போது இங்கே உள்ளது; இரண்டு பாஸ்போரிக் அமிலங்களை உள்ளடக்கியது (கிளிசரால்டிஹைட் 3 பாஸ்பேட்டின் இரண்டு மூலக்கூறுகள்). கிளைகோலிசிஸ் தாவரங்களில் ஏற்படக்கூடும் என்பதும் சாத்தியம், பொதுவாக இந்த தகவல் கிளைகோலிசிஸ் பி.டி.எஃப் இல் விளக்கப்பட முனைகிறது.
கிளைகோலிசிஸின் கண்டுபிடிப்பு
1860 ஆம் ஆண்டில் கிளைகோலிசிஸின் நொதி தொடர்பான முதல் ஆய்வுகள் மேற்கொள்ளப்பட்டன, அவை லூயிஸ் பாஸ்டரால் தயாரிக்கப்பட்டன, பல்வேறு நுண்ணுயிரிகளின் தலையீட்டால் நொதித்தல் ஏற்படுகிறது என்பதைக் கண்டுபிடித்தார், பல ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, 1897 இல், எட்வார்ட் புச்னர் ஒரு சாற்றைக் கண்டுபிடித்தார் நொதித்தல் ஏற்படக்கூடிய செல்.
1905 ஆம் ஆண்டில், கோட்பாட்டிற்கு மற்றொரு பங்களிப்பு செய்யப்பட்டது, ஆர்தர் ஹார்டன் மற்றும் வில்லியம் யங் ஆகியோர் நொதித்தல் நடைபெற மூலக்கூறு வெகுஜனத்தின் செல்லுலார் பின்னங்கள் அவசியம் என்று தீர்மானித்தனர், இருப்பினும், இந்த வெகுஜனங்கள் அதிக மற்றும் வெப்ப உணர்திறன் கொண்டதாக இருக்க வேண்டும், அதாவது அவை நொதிகளாக இருக்க வேண்டும்.
குறைந்த மூலக்கூறு நிறை மற்றும் வெப்ப எதிர்ப்பைக் கொண்ட சைட்டோபிளாஸ்மிக் பின்னம் தேவை என்றும் அவர்கள் கூறினர், அதாவது ஏடிபி, ஏடிபி மற்றும் என்ஏடி + வகையின் கோஎன்சைம்கள். சில ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு அவருடன் இணைந்த ஓட்டோ மேயர்ஹோஃப் மற்றும் லூயிஸ் லெலோயர் ஆகியோரின் தலையீட்டால் 1940 இல் உறுதிப்படுத்தப்பட்ட கூடுதல் விவரங்கள் இருந்தன. நொதித்தல் பாதையை நிர்ணயிப்பதில் அவர்களுக்கு சில சிக்கல்கள் இருந்தன, இதில் குறுகிய ஆயுட்காலம் மற்றும் கிளைகோலைடிக் எதிர்விளைவுகளில் இடைநிலைகளின் குறைந்த செறிவு ஆகியவை எப்போதும் விரைவாக முடிவடைந்தன.
மேலும், கிளைகோலிசிஸ் நொதி யூகாரியோடிக் மற்றும் புரோகாரியோடிக் கலங்களின் சைட்டோசோலில் ஏற்படுவதாகக் காட்டப்பட்டது, ஆனால் தாவர உயிரணுக்களில், கிளைகோலைடிக் எதிர்வினைகள் கால்வின் சுழற்சியில் இருந்தன, இது குளோரோபிளாஸ்ட்களுக்குள் நிகழ்கிறது. இந்த பாதையின் பாதுகாப்பில் பைலோஜெனெட்டிக் பண்டைய உயிரினங்கள் சேர்க்கப்பட்டுள்ளன, இது அவர்களுக்கானது, இது பழமையான வளர்சிதை மாற்ற பாதைகளில் ஒன்றாக கருதப்படுகிறது. இந்த சுருக்கம் கிளைகோலிசிஸ் முடிந்ததும், அதன் சுழற்சிகள் அல்லது கட்டங்களைப் பற்றி விரிவாகப் பேசலாம்.
கிளைகோலிசிஸ் சுழற்சி
முன்னர் குறிப்பிட்டபடி , கிளைகோலிசிஸில் தொடர்ச்சியான கட்டங்கள் அல்லது சுழற்சிகள் உள்ளன, அவை மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை, இவை ஆற்றல் செலவு கட்டம் மற்றும் ஆற்றல் நன்மை கட்டம், இவை கிளைகோலிசிஸ் திட்டம் அல்லது கிளைகோலிசிஸ் எதிர்வினைகள் ஒவ்வொன்றையும் பட்டியலிடுவதன் மூலம். இவை 4 பகுதிகளாக அல்லது அடிப்படை கூறுகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளன, அவை கீழே விரிவாக விளக்கப்படும்.
ஆற்றல் செலவு கட்டம்
இது ஒரு குளுக்கோஸ் மூலக்கூறை இரண்டு கிளைசெரால்டிஹைட் மூலக்கூறுகளாக மாற்றுவதற்கான ஒரு கட்டமாகும், இருப்பினும், இது நடக்க, 5 படிகள் தேவை, இவை ஹெக்ஸோகினேஸ், குளுக்கோஸ் -6-பி ஐசோமரேஸ், பாஸ்போபிரக்டோகினேஸ், ஆல்டோலேஸ் மற்றும் ட்ரையோஸ். பாஸ்பேட் ஐசோமரேஸ், இது கீழே விவரிக்கப்படும்:
- ஹெக்ஸோகினேஸ்: குளுக்கோஸின் ஆற்றலை அதிகரிக்க, கிளைகோலிசிஸ் ஒரு எதிர்வினை உருவாக்க வேண்டும், இது குளுக்கோஸின் பாஸ்போரிலேஷன் ஆகும். இப்போது, இந்த செயல்படுத்தல் நடக்க, ஹெக்ஸோகினேஸ் என்ற நொதியால் வினையூக்கப்படுத்தப்பட்ட ஒரு எதிர்வினை தேவைப்படுகிறது, அதாவது, ஏடிபியிலிருந்து ஒரு பாஸ்பேட் குழுவின் பரிமாற்றம் தேவைப்படுகிறது, இது ஒரு பாஸ்பேட் குழுவிலிருந்து தொடர்ச்சியான மூலக்கூறுகளுக்கு சேர்க்கப்படலாம் மேனோஸ் மற்றும் பிரக்டோஸ் உள்ளிட்ட குளுக்கோஸைப் போன்றது. இந்த எதிர்வினை ஏற்பட்டவுடன், அதை மற்ற செயல்முறைகளில் பயன்படுத்தலாம், ஆனால் தேவைப்படும்போது மட்டுமே.
- குளுக்கோஸ் -6-பி ஐசோமரேஸ்: இது ஒரு மிக முக்கியமான படியாகும், ஏனென்றால் கிளைகோலிசிஸில் முக்கியமான கட்டங்களை பாதிக்கும் மூலக்கூறு வடிவியல் வரையறுக்கப்படுவது இங்குதான், முதலாவது பாஸ்பேட் குழுவை எதிர்வினை தயாரிப்புடன் சேர்க்கிறது, இரண்டாவதாக இரண்டு கிளைசெரால்டிஹைட் மூலக்கூறுகள் உருவாக்கப்பட வேண்டும், இது இறுதியாக பைருவேட்டின் முன்னோடிகளாக இருக்கும். இந்த எதிர்வினையில் குளுக்கோஸ் 6 பாஸ்பேட் பிரக்டோஸ் 6 பாஸ்பேட்டுக்கு ஐசோமரைஸ் செய்யப்படுகிறது, இது குளுக்கோஸ் 6 பாஸ்பேட் ஐசோமரேஸ் என்ற நொதி மூலம் செய்யப்படுகிறது.
- பாஸ்போஃபுருக்டோகினேஸ்: கிளைகோலிசிஸின் இந்த செயல்பாட்டில், பிரக்டோஸ் 6 பாஸ்பேட்டின் பாஸ்போரிலேஷன் கார்பன் 1 இல் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, கூடுதலாக, ஏடிபியின் செலவு பிஎஃப்.கே 1 என அழைக்கப்படும் பாஸ்போஃபுருக்டோகினேஸ் 1 என்ற நொதியின் மூலம் மேற்கொள்ளப்படுகிறது.
மேலே உள்ள அனைத்தினாலும், பாஸ்பேட் குறைந்த நீராற்பகுப்பு ஆற்றலையும் மாற்றமுடியாத செயல்முறையையும் கொண்டுள்ளது, இறுதியாக பிரக்டோஸ் 1,6 பிஸ்பாஸ்பேட் எனப்படும் ஒரு பொருளைப் பெறுகிறது. மீளமுடியாத தரம் இன்றியமையாதது, ஏனெனில் இது கிளைகோலிசிஸின் கட்டுப்பாட்டு புள்ளியாக அமைகிறது, அதனால்தான் இது இதில் வைக்கப்படுகிறது, முதல் எதிர்வினையில் அல்ல, ஏனெனில் கிளைகோலிஸைத் தவிர வேறு மூலக்கூறுகள் உள்ளன, ஏனெனில் கிளைகோலிசிஸில் நுழைய முடிகிறது.
- ஆல்டோலேஸ்: இந்த நொதி பிரக்டோஸ் 1,6 பிஸ்பாஸ்பேட்டை ட்ரையோசஸ் எனப்படும் இரண்டு 3-கார்பன் மூலக்கூறுகளாக உடைக்க நிர்வகிக்கிறது, இந்த மூலக்கூறுகளை டைஹைட்ராக்ஸிசெட்டோன் பாஸ்பேட் மற்றும் கிளைசெரால்டிஹைட் 3 பாஸ்பேட் என்று அழைக்கிறார்கள். இந்த இடைவெளி ஒரு ஆல்டோல் ஒடுக்கம் காரணமாக செய்யப்படுகிறது, இது, மீளக்கூடியது.
இந்த எதிர்வினை அதன் முக்கிய குணாதிசயமாக 20 முதல் 25 கி.ஜே / மோல் வரை ஒரு இலவச ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, இது சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ், தன்னிச்சையாக கூட ஏற்படாது, ஆனால் அது உள்விளைவு நிலைகளுக்கு வரும்போது, இலவச ஆற்றல் சிறியது, ஏனென்றால் ஒரு அடி மூலக்கூறுகளின் குறைந்த செறிவு மற்றும் துல்லியமாக இது எதிர்வினை மீளக்கூடியதாக ஆக்குகிறது.
- ட்ரையோஸ் பாஸ்பேட் ஐசோமரேஸ்: இந்த கிளைகோலிசிஸ் செயல்பாட்டில், ஒரு நிலையான மற்றும் நேர்மறை இலவச ஆற்றல் உள்ளது, இது சாதகமற்ற ஒரு செயல்முறையை உருவாக்குகிறது, ஆனால் எதிர்மறை இலவச ஆற்றலை உருவாக்குகிறது, இது G3P ஐ விரும்பிய திசையில் உருவாக்குகிறது. கூடுதலாக, கிளைகோலிசிஸின் மீதமுள்ள படிகளைப் பின்பற்றக்கூடிய ஒரே ஒரு கிளைசெரால்டிஹைட் 3 பாஸ்பேட் என்பதை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும், எனவே டைஹைட்ராக்ஸிசெட்டோன் பாஸ்பேட் எதிர்வினையால் உருவாக்கப்படும் மற்ற மூலக்கூறு கிளைசெரால்டிஹைட் 3 பாஸ்பேட்டாக மாற்றப்படுகிறது.
குளுக்கோஸின் பாஸ்போரிலேஷனில் இரண்டு நன்மைகள் உள்ளன, முதலாவது குளுக்கோஸை ஒரு எதிர்வினை வளர்சிதை மாற்ற முகவராக மாற்றுவதை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இரண்டாவது குளுக்கோஸ் 6 பாஸ்பேட் செல் சவ்வைக் கடக்க முடியாது, இது குளுக்கோஸிலிருந்து மிகவும் வேறுபட்டது இது மூலக்கூறுக்கு பாஸ்பேட் குழுவால் வழங்கப்பட்ட எதிர்மறை கட்டணம் இருப்பதால், இந்த வழியில், அதைக் கடப்பது மிகவும் கடினம். இவை அனைத்தும் செல்லின் ஆற்றல் மூலக்கூறு இழக்கப்படுவதைத் தடுக்கிறது.
மேலும், பிரக்டோஸ் கொழுப்பு அமிலங்கள் மற்றும் சிட்ரேட் போன்ற இடைநிலைகளின் செறிவுகளுக்கு உணர்திறன் கொண்ட அலோஸ்டெரிக் மையங்களைக் கொண்டுள்ளது. இந்த எதிர்வினையில், பாஸ்போஃபுருக்டோகினேஸ் 2 என்ற நொதி வெளியிடப்படுகிறது, இது கார்பன் 2 இல் பாஸ்போரிலேட்டிங் மற்றும் அதை ஒழுங்குபடுத்துகிறது.
இந்த கட்டத்தில், முதல் மற்றும் மூன்றாவது கட்டத்தில் ஏடிபி மட்டுமே நுகரப்படுகிறது, கூடுதலாக, இது நான்காவது கட்டத்தில் நினைவில் கொள்ளப்பட வேண்டும் , கிளைசெரால்டிஹைட் -3-பாஸ்பேட் மூலக்கூறு உருவாக்கப்படுகிறது, ஆனால் இந்த எதிர்வினையில், இரண்டாவது மூலக்கூறு உருவாக்கப்படுகிறது. இதன் மூலம், பின்வரும் அனைத்து எதிர்விளைவுகளும் இரண்டு முறை நிகழ்கின்றன என்பதை புரிந்து கொள்ள வேண்டும், இது அதே கட்டத்தில் இருந்து உருவாக்கப்படும் 2 கிளைசெரால்டிஹைட் மூலக்கூறுகள் காரணமாகும்.
ஆற்றல் நன்மை கட்டம்
முதல் கட்டத்தில் ஏடிபி ஆற்றல் நுகரப்படும் போது, இந்த கட்டத்தில், கிளிசரால்டிஹைட் அதிக ஆற்றலுடன் ஒரு மூலக்கூறாக மாறுகிறது, எனவே இறுதியாக ஒரு இறுதி நன்மை பெறப்படுகிறது: 4 ஏடிபி மூலக்கூறுகள். கிளைகோலிசிஸ் எதிர்வினைகள் ஒவ்வொன்றும் இந்த பிரிவில் விளக்கப்பட்டுள்ளன:
- கிளைசெரால்டிஹைட் -3-பாஸ்பேட் டீஹைட்ரஜனேஸ்: இந்த எதிர்வினையில், கிளைசெரால்டிஹைட் 3 பாஸ்பேட் NAD + ஐப் பயன்படுத்தி ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகிறது, அப்போதுதான் மூலக்கூறில் ஒரு பாஸ்பேட் அயனியைச் சேர்க்க முடியும், இது கிளைசெரால்டிஹைட் 3 பாஸ்பேட் டீஹைட்ரஜனேஸ் என்ற நொதியால் 5 படிகளில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, இந்த வழியில், கலவையின் மொத்த ஆற்றலை அதிகரிக்கிறது.
- பாஸ்போகிளைசரேட் கைனேஸ்: இந்த எதிர்வினையில், 1,3 பிஸ்பாஸ்போகிளிசரேட்டின் பாஸ்பேட் குழுவை ஒரு ஏடிபி மூலக்கூறுக்கு மாற்ற பாஸ்போகிளிசரேட் கைனேஸ் என்ற நொதி நிர்வகிக்கிறது, இது ஆற்றல் நன்மைகள் பாதையில் முதல் ஏடிபி மூலக்கூறை உருவாக்குகிறது. குளுக்கோஸ் இரண்டு கிளிசரால்டிஹைட் மூலக்கூறுகளாக மாற்றப்படுவதால், இந்த கட்டத்தில் 2 ஏடிபி மீட்கப்படுகிறது.
- பாஸ்போகிளைசரேட் மியூட்டேஸ்: இந்த எதிர்வினையில் என்ன நடக்கிறது என்பது பாஸ்பேட் சி 3 இன் நிலையை சி 2 ஆக மாற்றுவதாகும், இவை இரண்டும் பூஜ்ஜியத்திற்கு நெருக்கமான இலவச ஆற்றலின் மாறுபாடுகளுடன் மிகவும் ஒத்த மற்றும் மீளக்கூடிய ஆற்றல்கள். முந்தைய எதிர்வினையிலிருந்து பெறப்பட்ட 3 பாஸ்போகிளைசரேட் 2 பாஸ்போகிளிசரேட்டாக மாற்றப்படுகிறது, இருப்பினும், இந்த எதிர்வினைக்கு வினையூக்கும் நொதி பாஸ்போகிளைசரேட் மியூட்டேஸ் ஆகும்.
- எனோலேஸ்: இந்த நொதி 2 பாஸ்போகிளிசரேட்டில் இரட்டை பிணைப்பை உருவாக்குகிறது, இது சி 2 இலிருந்து ஹைட்ரஜனால் உருவான நீர் மூலக்கூறு மற்றும் சி 3 இலிருந்து ஓஹெச் ஆகியவற்றை நீக்குகிறது, இதனால் பாஸ்போனெல்பைருவேட் உருவாகிறது.
- பைருவேட் கைனேஸ்: இங்கே பாஸ்போஎனொல்பிரூவேட்டின் டிஃபோஸ்ஃபோரிலேஷன் நடைபெறுகிறது, அப்போதுதான் பைருவேட் மற்றும் ஏடிபி என்ற நொதி பெறப்படுகிறது, பைருவேட் கைனேஸிலிருந்து ஏற்படும் ஒரு மீளமுடியாத எதிர்வினை (ஒரு நொதி, பொட்டாசியத்தை சார்ந்துள்ளது மற்றும் வெளிமம்.
கிளைகோலிசிஸின் தயாரிப்புகள்
எதிர்விளைவுகளில் இடைத்தரகர்களின் வளர்சிதை மாற்ற திசை செல்லுலார் தேவைகளைப் பொறுத்தது என்பதால், ஒவ்வொரு இடைத்தரகரும் எதிர்வினைகளின் தயாரிப்புகளாகக் கருதப்படலாம், பின்னர், ஒவ்வொரு தயாரிப்புகளும் பின்வருமாறு (முன்னர் விளக்கப்பட்ட எதிர்வினைகளுக்கு ஏற்ப) இருக்கும்:
- குளுக்கோஸ் 6 பாஸ்பேட்
- பிரக்டோஸ் 6 பாஸ்பேட்
- பிரக்டோஸ் 1,6 பிஸ்பாஸ்பேட்
- டைஹைட்ராக்ஸிசெட்டோன் பாஸ்பேட்
- கிளிசரால்டிஹைட் 3 பாஸ்பேட்
- 1,3 பிஸ்பாஸ்போகிளிசரேட்
- 3 பாஸ்போகிளிசரேட்
- 2 பாஸ்போகிளிசரேட்
- பாஸ்போனெல்பிரூவேட்
- பைருவேட்
குளுக்கோனோஜெனீசிஸ்
இது ஒரு அனபோலிக் பாதையாகும், இதில் கிளைகோஜன் தொகுப்பு ஒரு எளிய முன்னோடி மூலம் நிகழ்கிறது, இது குளுக்கோஸ் 6 பாஸ்பேட் ஆகும். கிளைகோஜெனெசிஸ் கல்லீரல் மற்றும் தசையில் ஏற்படுகிறது, ஆனால் பிந்தைய காலத்தில் இது குறைந்த அளவிற்கு ஏற்படுகிறது. அதிக குளுக்கோஸ் அளவிற்கு பதிலளிக்கும் வகையில் இது இன்சுலின் மூலம் செயல்படுத்தப்படுகிறது, இது கார்போஹைட்ரேட்டுகளைக் கொண்ட உணவுகளை சாப்பிட்ட பிறகு ஏற்படலாம்.
குளுக்கோசுப்புத்தாக்கத்தை வரும் திரும்ப நிகழும் குளுக்கோஸ் அலகுகள், சேர்த்துக் கொள்வதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட உள்ளது முன்பு இருந்த ஒரு பிரிவுக்கான கிளைக்கோஜனுக்கு யுடிபி-குளுக்கோஸின் வடிவம் மற்றும் இரண்டு சங்கிலிகள் autoglicosilan உருவாக்கப்படுகிறது இது glycogenin புரதங்கள், அடிப்படையாக கொண்டது கூடுதலாக, அவர்கள் தங்கள் சங்கிலிகளில் குளுக்கோஸின் ஆக்டோமருடன் சேரலாம்.