تحلل الجلوكوز: الفرق بين النسختين

{{يحرر}}

'''تحلل''' السكر (من جلوكوز,جلوكوز، مصطلح قديم الأجل<ref>Webster's New International Dictionary of the English Language, 2nd ed. (1937) Merriam Company, Springfield, Mass.</ref> لتحلل الغلوكوز) هو  <nowiki/>[[مسار أيضي]] يحول [[جلوكوز|الجلوكوز]] C₆H₁₂O₆إلى [[حمض البيروفيك|البيروفات]],، CH₃COCOO⁻ + H⁺. فإن [[طاقة حرة ثرموديناميكية|الطاقة الحرة]] التي تصدر في هذه العملية تستخدم لتشكيل جزيئات عالية الطاقة من <nowiki/>[[أدينوسين ثلاثي الفوسفات]](ATP) و [[ثنائي نوكليوتيد الأدنين وأميد النيكوتين| العامل المختزل نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد]](NADH).<ref>{{مرجع ويب

تحلل السكر هو تسلسل محدد لعشرة تفاعلات محفزة بوساطة [[الانزيمات]]. المركبات الوسيطة توفر نقاط دخول إلى تحلل الجلوكوز. على سبيل المثال, معظم السكريات الأحادية مثل [[فركتوز|الفركتوز]] و[[جلاكتوز|الجلاكتوز]] ، يمكن تحويلها إلى واحدة من هذه المركبات  الوسيطة. المركبات الوسيطة قد تكون أيضا مفيدة مباشرةً. على سبيل المثال، المركب الوسيط <nowiki/>[[الفوسفات ثنائي هيدروكسي الأسيتون (DHAP)]] هو مصدر من الجلسرول الذي يجتمع مع الأحماض الدهنية ليشكل دهون.

تحلل الجلوكوز هو تسلسل أيضي لا يعتمد على الأكسجين، وهذا يعني أنه لا يستخدم الأكسجين الجزيئي (أي الأكسجين الجوي) لأي من تفاعلاته. ومع ذلك فإن نواتج تحلل الجلوكوز ([[حمض البيروفيك|البيروفات]] و [[ثنائي نوكليوتيد الأدنين وأميد النيكوتين|NADH]] + H⁺) في بعض الأحيان تستقلب باستخدام الأكسجين الجوي.<ref name="stryer">{{مرجع كتاب|العنوان=In: Biochemistry.|الناشر=W.H. Freeman and Company|ISBN=0 7167 2009 4|الطبعة=Fourth|publication-date=1995|الصفحات=483–508|chapter=Glycolysis.|الأخير=Stryer|الأول=Lubert}}</ref> عندما يستخدم الأكسجين الجزيئي  في عملية التمثيل الغذائي لنواتج هذه العملية عادةً ما يشار إليها باسم [[تنفس خلوي|الهوائية]],، بينما إذا لا لم يستخدم الأكسجين فتسمّى <nowiki/>[[تنفس لاهوائي|اللاهوائية]].<ref name="dictionary">{{مرجع كتاب|العنوان=Dorland’s Illustrated Medical Dictionary|الناشر=Saunders|ISBN=0 8089 2288 2|الطبعة=30th|publication-date=2003|الصفحات=35, 71|editor1-first=Douglas M.|editor1-last=Anderson}}</ref> .اذاً،اذاً تحلل الجلوكوز يحدث -مع وجود اختلافات- في جميع الكائنات الحية تقريباً، سواء التحلل<nowiki/>[[تنفس خلوي|الهوائي]] أو [[تنفس لاهوائي|اللاهوائي]].و حدوثوحدوث هذه العملية بشكل واسع يدل على أنها واحدة من أقدم المسارات الأيضية.<ref>{{Cite journal|العنوان=Evolution of carbohydrate metabolic pathways|journal=Res Microbiol|issue=6–7|DOI=10.1016/0923-2508(96)83998-2|السنة=1996|volume=147|الصفحات=448–55|PMID=9084754|الأخير=Romano|الأول=AH|الأول2=T|الأخير2=Conway}}</ref> وفي الواقع، فإن التفاعلات التي تشكل تحلل الجلوكوز و مساره الموازي ([[مسار فوسفات البنتوز|مسار خماسي الفوسفات]]) ، تحدث بتحفيز من المعادن  تحت ظروف خالية من أكسجين محيطات [[الدهر السحيق|الأركايا]] (الدهر السحيق) و أيضا في غياب الانزيمات.<ref>{{Cite journal|العنوان=Non-enzymatic glycolysis and pentose phosphate pathway-like reactions in a plausible Archean ocean|التاريخ=أبريل 2014|journal=Mol Syst Biol|issue=4|DOI=10.1002/msb.20145228|volume=10|الصفحة=725|PMID=24771084|الأخير=Keller|الأخير2=Ralser|الأخير3=Turchyn}}</ref> و عملية تحلل السكر يمكن أن تكون قد نشأت من المواد الكيميائية المقيدة التي تسبق التكوين الجنيني،أي قبل ملايين السنين.

تحلل السكر يحدث في معظم الكائنات الحية في [[عصارة خلوية|العصارة الخلوية]] (السايتوسول) للخلية. إن النوع الأكثر شيوعا من تحلل السكر هو مسار إمبدن- مايرهوف-بارناس (مسار EMP) الذي تم اكتشافه من قبل [[Gustav Embden|غوستاف امبدن]],،[[أوتو مايرهوف]]، [[جيكوب كارول بارناس]]. تحلل السكر يشير أيضا إلى مسارات أخرى، مثل ''مسار''[[إنتنر-دودوروف]]'' ''، و مسارات التخمر المتجانسة و الغير المتجانسة المتنوعة. على الرغم من ذلك، سيقتصر الشرح هنا على مسار إمبدن- مايرهوف-بارناس.<ref>Kim BH, Gadd GM. (2011) Bacterial Physiology and Metabolism, 3rd edition.</ref>

إن استخدام الرموز في هذه المعادلة يجعل الأمر يبدو غير متوازن فيما يتعلق بذرات الأكسجين، وذرات الهيدروجين و الشحنات. إن تعادل الذرة يحفظ بمجموعتي الفوسفات(P_i )<ref name="ImportanceBalance">{{Cite journal| first1 = A. N.| first2 = T. W. -M.| first3 = R. M.| title = Metabolic acidosis and the importance of balanced equations| last1 = Lane| journal = Metabolomics| volume = 5| issue = 2| pages = 163–165| year = 2009| doi = 10.1007/s11306-008-0142-2| last2 = Fan| last3 = Higashi}}</ref> :

يتم معادلة الشحنات عن طريق الاختلاف بين ADP و ATP. في الخلية، جميع الثلاث مجموعات من الهيدروكسيل من الADP تتفكك إلى ^-O و⁺H و هذا الأيون يميل للتواجد على شكل رابطة أيونية مع Mg⁺²، لينتج ^-ADPMg. أدينوسين ثلاثي الفوسفات ATP يتصرف تماماً بنفس الطريقة باستثناء احتوائه على أربع مجموعات من الهيدروكسيل، لينتج ATPMg^-2. عندما تتواجد هذه الاختلافات في الشحنات على طول مع الشحنات الثابتة على مجموعتي الفوسفات، فإنّ الشحنات الكلية (-4) على جانبي المعادلة تكون متعادلة. لتفاعلات [[التخمر]] البسيط، استقلاب جزيء واحد من الجلوكوز إلى جزيئين من البيروفات ينتج بشكل نهائي جزيئين من ATP. معظم الخلايا سوف تقوم بمزيد من التفاعلات 'لسداد' NAD⁺ المستخدم و إنتاج المركب النهائي من [[إيثانول|الإيثانول]] أو [[حمض اللبنيك]]. العديد من البكتيريا تستخدم المركبات الغير العضوية مثل مستقبلات الهيدروجين لإعادة إنتاج ⁺NAD. الخلاياالتي تقوم بعملية [[تنفس هوائي|التنفس الهوائي]] تنتج ATP أكثر، ولكن ليس كجزء من تحلل الجلوكوز. ووأيضاً، أيضاً،هذههذه التفاعلات الهوائية تستخدم [[حمض البيروفيك|البيروفات]] و NADHوNADH و ⁺H من تحلل السكر.و التنفس الهوائي للكائنات حقيقية النواة ينتج حوالي 34 جزيء إضافي من ال ATP لكل جزيء الجلوكوز، ولكن معظم هذه الجزيئات تنتجها آلية مختلفة إلى حد كبير عن تفاعلات [[فسفرة مستوى الارتكاز]] في تحلل الجلوكوز. الإنتاج منخفض الطاقة،لكل جزيء جلوكوز،منجلوكوز، من التنفس اللاهوائي نسبة إلى التنفس الهوائي، يعطي نواتج أكثر تدفقاً من خلال المسار الذي يحدث تحت ظروف قليلة الأكسجين، الا إذا تواجدت مصادر بديلة لركائز مؤكسدة لاهوائياً مثل الأحماض الدهنية.