Vsebina
- Glikoliza: vir piruvata
- Predelava piruvata v evkariontih
- Oksidacija s piruvatom: reakcija most
- Aerobno dihanje po piruvatu
- Fermentacija: mlečna kislina
Glikoliza je pretvorba šest-ogljikove molekule sladkorja glukoza do dveh molekul tri-ogljikove spojine piruvat in malo energije v obliki ATP (adenozin trifosfat) in NADH (molekula "nosilca elektronov"). Pojavlja se v vseh celicah, tako prokariotskih (tj. Tistih, ki na splošno nimajo sposobnosti aerobnega dihanja), in evkariontskih (tj. Tistih, ki imajo organele in v celoti uporabljajo celično dihanje).
Piruvat, ki nastane pri glikolizi, proces, ki ne potrebuje kisika, prehaja v evkariote v mitohondrije za aerobno dihanjekaterega prvi korak je pretvorba piruvata v acetil CoA (acetilni koencim A).
Če pa kisika ni ali pa celici primanjkuje načinov za aerobno dihanje (kot pri večini prokariotov), piruvat postane nekaj drugega. V anaerobno dihanje, v kaj se pretvorita dve molekuli piruvata?
Glikoliza: vir piruvata
Glikoliza je pretvorba ene molekule glukoze, C6H12O6, do dveh molekul piruvata, C3H4O3, z nekaterimi ATP, vodikovimi ioni in NADH, ustvarjenimi na poti s pomočjo predhodnikov ATP in NADH:
C6H12O6 + 2 NAD + 2 ADP + 2 Pjaz → 2 C3H4O3 + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP
Tukaj Pjaz pomeni "anorganski fosfat, "ali prosta fosfatna skupina, ki ni vezana na molekulo, ki vsebuje ogljik. ADP je adenozin-difosfat, ki se od ADP razlikuje po eni sami prosti fosfatni skupini, kot ste morda uganili.
Predelava piruvata v evkariontih
Tako kot je v anaerobnih pogojih, je končni produkt glikolize v aerobnih pogojih piruvat. Piruvat v aerobnih pogojih in samo pod aerobnimi pogoji je aerobno dihanje (sproženo z reakcijo mostu pred Krebsovim ciklom). V anaerobnih pogojih se piruvat pretvori v laktat, kar pomaga, da se glikoliza ohladi vzdolž toka.
Preden si natančno ogledate usodo piruvata v anaerobnih pogojih, je vredno pogledati, kaj se zgodi s to očarljivo molekulo v normalnih razmerah, ki jih običajno doživljate - na primer zdaj.
Oksidacija s piruvatom: reakcija most
Mostovna reakcija, imenovana tudi reakcija prehoda, se odvija v mitohondrijih evkariotov in vključuje dekarboksilacijo piruvata, da nastane acetat, dvoogljična molekula. Molekulo koencima A dodamo acetatu, da nastane acetilni koencim A ali acetil CoA. Ta molekula nato vstopi v Krebsov cikel.
V tem trenutku se ogljikov dioksid izloči kot odpadni proizvod. Nobena energija ni potrebna, prav tako se ne nabira v obliki ATP ali NADH.
Aerobno dihanje po piruvatu
Aerobno dihanje zaključi proces celičnega dihanja in vključuje Krebsov cikel in elektronsko transportno verigo, tako v mitohondrijah.
Krebsov cikel vidi acetil CoA, pomešan s štiri-ogljikovo molekulo, imenovano oksaloacetat, katere produkt je ponovno zaporedoma reduciran na oksaloacetat; Rezultat je malo ATP-ja in veliko elektronskih nosilcev.
Elektronska transportna veriga porabi energijo v elektronih v teh prej omenjenih nosilcih, da proizvede veliko ATP, potreben kisik kot končni sprejemnik elektronov, ki preprečuje glikolizo celotnega procesa pred povratkom daleč navzgor.
Fermentacija: mlečna kislina
Kadar aerobno dihanje ni možno (kot pri prokariotih) ali je aerobni sistem izčrpan, ker je veriga transporta elektronov nasičena (kot pri intenzivni ali anaerobni vadbi v človeških mišicah), se glikoliza ne more več nadaljevati, ker tam ni več vir NAD_, da bi nadaljeval.
Vaše celice imajo rešitev za to. Piruvat se lahko pretvori v mlečno kislino ali laktat, da ustvari dovolj NAD +, da glikoliza še nekaj časa poteka.
C3H4O3 + NADH → NAD+ + C3H5O3
To je geneza zloglasne "kurjenja mlečne kisline", ki jo občutite med intenzivno mišično vadbo, kot sta dvigovanje uteži ali celoten nabor ss.