Phosphoryl hóa cơ chất là gì?

Phosphoryl hóa chất nền, còn được gọi là phosphoryl hóa cấp cơ chất, là một quá trình sinh hóa theo đó các tế bào tạo ra adenosine triphosphate (ATP) từ adenosine diphosphate (ADP).Quá trình này xảy ra trong tế bào chất và là một bước quan trọng trong con đường trao đổi chất được gọi là glycolysis.ATP là một đồng yếu tố, hoặc coenzyme, có nghĩa là mặc dù không phải là protein, nhưng nó rất cần thiết trong các phản ứng lái xe, truyền năng lượng và hoạt động như một nguồn nhiên liệu cho tế bào.Nhóm phốt phát phải được chuyển sang ADP từ một phân tử năng lượng hơn.Nhóm phốt phát bao gồm bốn nguyên tử oxy liên kết với một nguyên tử phốt pho trung tâm và mang một điện tích âm.Một enzyme làm trung gian phản ứng giữa ADP và hợp chất phốt phát.Các sản phẩm của phản ứng là ATP và một hợp chất khác bao gồm hydro, oxy và đôi khi là phốt pho.Toàn bộ phản ứng, chúng ta có thể hình dung ADP, với hai nhóm phốt phát, được chuyển thành ATP, một phân tử với ba nhóm phốt phát, thông qua việc bổ sung một nhóm phốt phát từ một phân tử khác.Một con đường trao đổi chất nhiều bước cần thiết cho các sinh vật sống.Trong glycolysis, glucose đường được chuyển đổi thành pyruvate axit hữu cơ và ATP.Quá trình này là cốt lõi của quá trình trao đổi chất, cho phép các sinh vật biến đổi đường mà chúng thu được từ các chất dinh dưỡng thành năng lượng.

Trong bước phosphoryl hóa cơ chất sớm trong quá trình glycolysis, một nhóm phốt phát được chuyển sang ADP từ một hợp chất gọi là 1,3-bisphosphoglycerate.Hai chất nền, ADP và 1,3-bisphosphoglycerate, liên kết với enzyme phosphoglycerate kinase, xúc tác phản ứng.ATP và 3-phosphoglycerate được sản xuất.Bước cuối cùng của glycolysis cũng liên quan đến quá trình phosphoryl hóa cơ chất.Phosphoenolpyruvate, một hợp chất phosphate năng lượng cao, chuyển nhóm phosphate của nó sang ADP thông qua enzyme pyruvate kinase.Các sản phẩm là ATP và pyruvate, một phân tử bao gồm hydro và oxy.Phosphoryl hóa cơ chất được điều chỉnh bởi các yếu tố bên ngoài và không phải lúc nào cũng xảy ra trong quá trình glycolysis.Khi một tế bào có một lượng lớn ATP nhưng ví dụ, ít ADP, phản ứng có thể không tiến hành vì không có đủ ADP để sử dụng.Sự hiện diện của chính ATP cũng có thể ức chế các enzyme liên quan.Hormone cũng đóng một vai trò trong việc điều chỉnh glycolysis.Glucose trong máu thấp, còn được gọi là lượng đường trong máu thấp, dẫn đến việc sản xuất glucagon.Hormone này được sản xuất trong tuyến tụy và làm tăng lượng đường trong máu.Nó ức chế hoạt động của pyruvate kinase trong bước glycolysis cuối cùng, ngăn chặn quá trình phosphoryl hóa cơ chất diễn ra.