Glikoliz Nedir? Hücrede Glikoz Nasıl Parçalanır?
Glikoliz, glikozun hücre metabolizmasında kullanılmak üzere parçalanmasıdır. Çoğu canlı, metabolizmasının bir parçası olarak glikoliz işlemini gerçekleştirir. Glikoliz çoğu prokaryotta ve tüm ökaryotlarda sitoplazmada gerçekleştirilir. Glikoliz ayrıca hücresel solunumun da ilk adımıdır. Glikoliz sürecinde oksijen kullanılmaz, yani süreç anaerobiktir. Glikolizin genel formülü şöyledir:
Glikoz+2NAD++2ADP+2Pi ⟹ 2Piru¨vat+2NADH+2H++2ATP+2H2O\small \text{Glikoz} + 2 \text{NAD}^++ 2 \text{ADP} + 2 P_i \implies 2 \text{Pirüvat}+ 2 \text{NADH} + 2 H^+ + 2 \text{ATP} + 2 H_2O
Glikoz heterotrof hücrelere iki farklı şekilde girebilir:
- Taşımanın düşük yoğunluktan yüksek yoğunluğa doğru gerçekleştiği aktif taşımayla.
- Glikoz Taşıyıcı Proteinler sayesinde gerçekleştirilen Kolaylaştırılmış Difüzyonla.
Glikozun hücreye girmesinin ardından iki evrede gerçekleşecek olan Glikoliz süreci başlar. Glikolizin ilk evresi, "Enerji Gerektiren Evre" olarak da bilinir.
Enerji Gerektiren Evre
Glikolizin enerji gerektiren ilk evresinde hücre, enerji kullanarak 6 karbonlu şeker molekülünü 3 karbonlu iki şeker molekülüne böler. Bu işlem aşağıdaki adımlarla gerçekleşir:
- Glikolizin birinci adımı, birçok 6 karbonlu şekerin fosforilasyonunu katalizleyen heksokinaz enziminin katalizörlüğünde gerçekleşir. Heksokinaz, ATP'den aldığı fosfatla glikozu fosforile eder ve böylece daha aktif bir glikoz formu olan glikoz-6-fosfat üretilir. Bu reaksiyon sayesinde glikoz artık Glikoz Taşıyıcı Proteinler tarafından tanınamaz ve hücreden dışarı çıkamaz; çünkü molekülün yapısındaki negatif yüklü fosfat, bileşiğin hücre zarından geçmesine engel olacaktır.
- Glikozun ikinci adımında glikoz-6-fosfat, izomerlerinden biri olan frukotoz-6-fosfata çevrilir. Bu reaksiyonun gerçekleşmesini sağlayan enzimler izomerazlardır. İzomerazlar, bir molekülün izomerlerinden birine dönüşmesini sağlar. Fosfoglikozun fosfofruktoza dönüştürülmesi, molekülün eşit bir şekilde bölünmesine olanak sağlayacaktır.
- Glikozun üçüncü adımı, fruktoz-6-fosfatın fosfofruktokinaz katalizörlüğünde fosforilasyonudur. İkinci bir ATP molekülünün fosfatı kullanılarak fruktoz-1,6-bifosfat üretilir.
- Fruktoz-1.6-bifosata eklenen yüksek enerjili fosfat molekülü, bileşiği daha da kararsız hale getirir. Glikolizin 4. adımında 1.6-bifosfat, aldolaz enzimi kullanılarak dihidroksiaseton-fosfat ve gliseraldehit-3-fosfata ayrılır.
- Glikolizin 5. adımında dihidroksiaseton-fosfat, bir izomeraz yardımıyla gliseraldehit-3-fosfata dönüştürür. Böylece yolak, aynı molekülün iki izomeriyle devam edecektir. Bu noktada bir glikoz molekülünün parçalanması için 2 ATP molekülü harcanmış bulunur.
Bu adımlar tamamlandıktan sonra Glikoliz'in "Enerji Üretim Evresi" olarak da bilinen ikinci evresine geçilir.
Enerji Üretim Evresi
Glikolizin ikinci evresine gelene kadar iki ATP molekülü harcanır ve bir glikoz iki tane üç karbonlu şeker molekülüne indirgenir. Bu iki molekülün ikinci evreye geçişiyle ilk evrede harcanan iki ATP'nin yerine dört ATP üretilir ve üstelik çok daha yüksek enerjili bir molekül olan NADH'tan da iki tane elde etmiş olur.
Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, sitemizin/uygulamamızın çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, %100 reklamsız ve çok daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.Kreosus
Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.
Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.Patreon
Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.
Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.YouTube
YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.
Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.Diğer Platformlar
Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.Giriş yapmayı unutmayın!
Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.
- İkinci evrenin ilk, Glikolizin 6. adımında gliseraldehit-3-fosfat'ın okside edilmesiyle yüksek enerjili elektronlar bu bileşikten NAD+'ya aktarılır ve böylece NADH oluşturulur. Sonrasında şekere bir fosfat grubu daha eklenerek şeker fosforile edilir ve 1,3-bifosfogliserat elde edilir. Bu ikinci fosfat grubunun eklenmesi için ATP kullanılması gerekmez.
- Fosfogliserat kinazın katalize ettiği 7. adımda 1,3-bifosfogliserat, yüksek enerjili fosfatlarından birini ADP'ye vererek bu molekülün ATP'ye dönüşmesini sağlar. 1,3-bifosfogliserattaki bir karbonil grubunun oksitlenmesiyle bir karboksil grubu ve 3-fosfogliserat oluşur.
- Glikolizin 8., ikinci evrenin 3. adımında 3-fosfogliserat'ta kalan son fosfat grubu; bileşiğin 3. karbonundan ayrılarak 2. karbonuna bağlanır. Böylece molekül izomeri olan 2-fosfogliserata dönüştürülür. Bu reaksiyonu katalizleyen enzim bir tür izomeraz olan mutazdır.
- Glikoliz'in 9. adımında 2-fosfogliseratın yapısından bir molekül su ayrılır. Bir tür dehidrasyon olan bu reaksiyonun sonucunda moleküldeki fosfat bağının enerjisini artıran ve fosfoenolpiruvat (PEP) üreten bir çift bağ oluşur. Bu adımdaki reaksiyonlar enolaz tarafından katalize edilir.
- Glikolizin son adımında pirüvat kinaz enzimi kullanılır fosforilasyon sonucunda ikinci ATP molekülü oluşturulur. Ayrıca pirüvat da kendisinin tuz formu olan pirüvik aside dönüştürülür.
Glikolizin Sonuçları
Glikolizin başlangıcında ortamda bir molekül glikoz vardır. Glikolizin sonunda ise ortamda iki pirüvat molekülü, dört ATP molekülü ve iki NADH molekülü bulunur. Glikolizin ilk evresinde iki ATP kullanılmış olduğu için hücrenin glikoliz sonunda net kazancı 2 molekül ATP ve 2 molekül NADH olacaktır.
Hücre, pirüvat moleküllerini daha küçük parçalara bölemiyorsa bir molekül glikozdan yalnızca 2 molekül ATP elde edebilir. Örneğin memelilerin olgun alyuvar hücreleri aerobik (oksijenli) solunum yapamadıklarından temel ATP kaynakları glikolizdir, yani bir momlrkül glikozdan ancak iki moleküllük ATP kazancı sağlarlar. Bu hücrelerin glikoliz yapması engellenirse sodyum potasyum pompaları çalışmayı bırakacak ve bunun sonucunda hücreler ölecektir.
Pirüvat oluşumunu katalizleyen pirüvat kinaz ortamda yeterli miktarda bulunmuyorsa glikolizin son adımı gerçekleşmez. Bu durumda glikoliz yolağı normal şekilde ilerleyecek ancak ikinci evrede dört yerine iki ATP sentezlenecektir. Bu nedenle pirüvat kinaz, glikoliz için hız sınırlayıcı bir enzimdir.
Özet
Glikoliz, hücreye giren glikozun enerji üretmek üzere parçalanmasının ilk adımıdır. Muhtemelen evrimleşen ilk metabolik yolaklardan biridir ve Dünya üzerindeki hemen her canlı tarafından kullanılır. İki evreden oluşan glikolizin ilk evresinde altı karbonlu halka yapılı şeker, üç karbonlu iki adet şekere bölünmeye hazırlanır. İlk evrede glikozun bölünebilmesi için iki adet ATP molekülü kullanılır. Glikolizin ikinci evresinde ise ATP üretilir ve hidrojen atomlarından koparılan elektronlar NAD+'ya bağlanarak NADH oluşturulur. İlk evrede iki ATP harcanırken ikinci evrede dört ATP üretilir. Böylece hücrenin net kazancı iki molekül ATP ve iki molekül NADH olacaktır.
İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!
Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.Soru & Cevap Platformuna Git
- 1
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- Türev İçerik Kaynağı: Libre Texts | Arşiv Bağlantısı
- B. P. Y. Smith. What Is Glycolysis?. Alındığı Tarih: 30 Nisan 2023. Alındığı Yer: News-Medical | Arşiv Bağlantısı
- Lumen Learning. Glycolysis | Biology For Majors I. Alındığı Tarih: 3 Mayıs 2023. Alındığı Yer: Lumen Learning | Arşiv Bağlantısı
Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?
Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:
kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci
Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 31/05/2023 21:43:14 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/14501
İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.