Sadržaj
- Glikoliza: izvor piruvata
- Obrada piruvata u eukariotama
- Oksidacija piruvatom: reakcija mosta
- Aerobna respiracija nakon piruvata
- Fermentacija: mliječna kiselina
glikoliza je pretvorba molekule šećera sa šest ugljika glukoza na dvije molekule spoja s tri ugljika piruvat i malo energije u obliku ATP (adenosin trifosfat) i NADH (molekula "nosača elektrona"). Javlja se u svim stanicama, i prokariotskim (tj. Onima koje uglavnom nedostaju sposobnost aerobnog disanja) i eukariotskim (tj. Onima koje imaju organele i koriste stanično disanje u cijelosti).
Piruvat nastao glikolizom, proces koji ne zahtijeva kisik, prelazi u eukariote u mitohondrije za aerobno disanje, čiji je prvi korak pretvorba piruvata u acetil CoA (acetil koencim A).
Ali ako nema kisika ili stanica nema načina da vrši aerobno disanje (kao što to čine većina prokariota), piruvat postaje nešto drugo. U anaerobno disanje, u što se dvije molekule piruvata pretvaraju?
Glikoliza: izvor piruvata
Glikoliza je konverzija jedne molekule glukoze, C6H12O6, na dvije molekule piruvata, C3H4O3, uz neke ATP, vodikove ione i NADH koji se generiraju uz pomoć ATP i NADH prekursora:
C6H12O6 + 2 NAD + 2 ADP + 2 Pja → 2 C3H4O3 + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP
Ovdje Pja zalaže se za "anorganski fosfat, "ili slobodnu fosfatnu skupinu koja nije vezana na molekulu koja sadrži ugljik. ADP je adenozin-difosfat, što se od ADP razlikuje po, kao što ste mogli pretpostaviti, jednoj slobodnoj skupini s fosfatima.
Obrada piruvata u eukariotama
Baš kao što je pod anaerobnim uvjetima, konačni produkt glikolize u aerobnim uvjetima je piruvat. Piruvat se događa u aerobnim uvjetima, i to samo u aerobnim uvjetima, aerobno disanje (inicirano reakcijom mosta koji je prethodio Krebsovom ciklusu). U anaerobnim uvjetima, ono što se događa s piruvatom je njegova pretvorba u laktat kako bi se zadržala glikoliza koja se stezala uzvodno.
Prije nego što pobliže pogledate sudbinu piruvata u anaerobnim uvjetima, vrijedno je pogledati što se događa s ovom fascinantnom molekulom u normalnim uvjetima koje obično doživljavate - na primjer, sada.
Oksidacija piruvatom: reakcija mosta
Reakcija mosta, koja se još naziva i reakcija prijelaza, odvija se u mitohondrijama eukariota i uključuje dekarboksilaciju piruvata kako bi se dobio acetat, molekula dva ugljika. Molekula koenzima A dodaje se acetatu da formira acetil koenzim A ili acetil CoA. Ta molekula tada ulazi u Krebsov ciklus.
U ovom se trenutku ugljični dioksid izlučuje kao otpadni produkt. Ne zahtijeva se energija niti se sakuplja u obliku ATP-a ili NADH-a.
Aerobna respiracija nakon piruvata
Aerobno disanje dovršava proces staničnog disanja i uključuje Krebsov ciklus i lanac transporta elektrona, oba u mitohondrijima.
U Krebsovom ciklusu vidi se acetil CoA pomiješan sa četvero-ugljičnom molekulom zvanom oksaloacetat, čiji se proizvod ponovno reducira u oksaloacetat; rezultat ATP-a i puno nosača elektrona.
Lanac transporta elektrona koristi energiju u elektronima u tim gore spomenutim nosačima za proizvodnju velikog broja ATP, potreban kisik kao završni akceptor elektrona koji sprečava glikolizu da čitav postupak ne bude izveden visoko uzvodno.
Fermentacija: mliječna kiselina
Kad aerobno disanje nije opcija (kao kod prokariota) ili je aerobni sustav iscrpljen jer je lanac transporta elektrona zasićen (kao što je to slučaj s visokim intenzitetom ili anaerobnim, vježbanjem u ljudskim mišićima), glikoliza se više ne može nastaviti, jer tamo više nije izvor NAD_ da bi nastavio dalje.
Vaše stanice imaju rješenje za to. Piruvat se može pretvoriti u mliječnu kiselinu ili laktat kako bi se stvorilo dovoljno NAD + da neko vrijeme nastavi glikolizu.
C3H4O3 + NADH → NAD+ + C3H5O3
Ovo je geneza zloglasnog "sagorijevanja mliječne kiseline" koji osjećate tijekom intenzivnih mišićnih vježbi, poput dizanja utega ili čitavog skupa ss-a.