Vsebina
- Glikoliza, povzeto
- Izdelki glikolize
- Aerobne reakcije celične respiracije
- Za izvajanje celične respiracije je potreben kisik: resničen ali napačen?
Glikoliza je postopek, ki proizvaja energijo brez prisotnosti kisika. Pojavlja se v vseh živih celicah, od najpreprostejših enoceličnih prokariotov do največjih in najtežjih živali. Vse, kar je potrebno, da se glikoliza zgodi, je glukoza, šest-ogljikov sladkor s formulo C6H12O6ter citoplazmo celice z bogato gostoto glikolitičnih encimov (posebnih beljakovin, ki pospešijo posebne biokemijske reakcije).
Ko se glikoliza konča, prokarioti dosežejo mejo proizvodnje energije. Pri evkariotih, ki imajo mitohondrije in so tako sposobni dokončati celično dihanje do njegovega zaključka, se piruvat, pridobljen z glikolizo, nadalje obdela na način, ki na koncu prinese več kot 15-krat več energije kot glikoliza sama.
Glikoliza, povzeto
Ko molekula glukoze vstopi v celico, ima takoj fosfatno skupino, povezano z enim od njenih ogljikov. Nato se preuredi v fosforilirano molekulo fruktoze, še en šest ogljikov sladkor. Ta molekula se nato spet fosforilira. Ti koraki zahtevajo naložbo dveh ATP.
Nato se molekula s šestimi ogljiki razdeli na par molekul s tremi ogljiki, vsaka s svojim fosfatom. Vsak od njih je ponovno fosforiliran, kar daje dve enaki dvojno fosforilirani molekuli. Ker se te pretvorijo v piruvat (C3H4O3), štirje fosfati se uporabljajo za ustvarjanje štirih ATP, za a čisti dobiček dveh ATP iz glikolize.
Izdelki glikolize
Kot kmalu opazimo, da je kisik končni produkt glikolize 36 do 38 molekul ATP, voda in ogljikov dioksid pa se v treh stopnjah celičnega dihanja po glikolizi izgubijo v okolju.
Če pa vas prosijo, da naštejete izdelke glikolize s popolno zaustavitvijo, je odgovor na dve molekuli piruvata, dve NADH in dve ATP.
Aerobne reakcije celične respiracije
V evkariotih z zadostno oskrbo s kisikom se piruvat, pridobljen z glikolizo, prebije v mitohondrije, kjer se podvrže vrsti preobrazb, ki na koncu prinesejo bogastvo ATP.
Reakcija prehoda: Dva tri-ogljikova piruvata se pretvorita v par dvo-ogljikovih molekul acetil koencim A (acetil CoA), ki je ključni udeleženec v številnih presnovnih reakcijah. Posledica tega je izguba para ogljika v obliki ogljikovega dioksida ali CO2 (odpadni izdelek pri ljudeh in vir hrane za rastline).
Krebsov cikel: Acetil CoA se zdaj kombinira s štiri-ogljikovo molekulo, imenovano oksaloacetat, da nastane šest-ogljikova molekula oksaloacetat. S serijo korakov, ki prinašata nosilca elektronov NADH in FADH2 skupaj z majhno količino energije (dva ATP na zgornjo molekulo glukoze) se citrat pretvori nazaj v oksaloacetat. Skupaj štiri CO2 so podani okolju v ciklu Krebsa.
Transportna veriga elektronov (ETC): Na mitohondrijski membrani sta elektrona iz NADH in FADH2 se uporabljajo za povečanje fosforilacije ADP, da dobimo ATP, z O2 (molekularni kisik) kot končni sprejemnik elektronov. Tako nastane 32 do 34 ATP in O2 se pretvori v vodo (H2O).
Za izvajanje celične respiracije je potreben kisik: resničen ali napačen?
Čeprav ni ravno trikovno vprašanje, pa ta zahteva določitev omejitev vprašanja. Glikoliza sama po sebi ni nujno del celičnega dihanja, kot pri prokariotih. Toda v organizmih, ki uporabljajo aerobno dihanje in tako izvajajo celično dihanje od začetka do konca, je glikoliza prvi korak procesa in nujen.
Če bi vas torej vprašali, ali je potreben kisik za vsak korak celičnega dihanja, je odgovor ne. Če pa vas vprašajo, če celično dihanje, kot je običajno določeno, potrebuje kisik, da nadaljujete, je odgovor zagotovo pritrdilen.