Zawartość
- Podsumowanie glikolizy
- Produkty glikolizy
- Tlenowe reakcje oddychania komórkowego
- Tlen jest wymagany do prowadzenia oddychania komórkowego: prawda czy fałsz?
Glikoliza to proces, który wytwarza energię bez obecności tlenu. Występuje we wszystkich żywych komórkach, od najprostszych jednokomórkowych prokariotów po największe i najcięższe zwierzęta. Wszystko, co jest potrzebne do zajścia glikolizy, to glukoza, sześciowęglowy cukier o wzorze C6H.12O6oraz cytoplazma komórki z jej gęstą gęstością enzymów glikolitycznych (specjalne białka, które przyspieszają określone reakcje biochemiczne).
U prokariotów po zakończeniu glikolizy komórka osiągnęła limit produkcji energii. Jednak u eukariontów, które mają mitochondria, a zatem są w stanie zakończyć oddychanie komórkowe do końca, pirogronian wytworzony podczas glikolizy jest dalej przetwarzany w sposób, który ostatecznie daje ponad 15 razy więcej energii niż sama glikoliza.
Podsumowanie glikolizy
Po wejściu cząsteczki glukozy do komórki, natychmiast ma grupę fosforanową przyłączoną do jednego z jej atomów węgla. Następnie jest przekształcany w fosforylowaną cząsteczkę fruktozy, kolejnego sześciowęglowego cukru. Ta cząsteczka jest następnie ponownie fosforylowana. Kroki te wymagają inwestycji dwóch ATP.
Następnie cząsteczka sześciowęglowa zostaje podzielona na parę cząsteczek trójwęglowych, każda z własnym fosforanem. Każda z nich jest ponownie fosforylowana, co daje dwie identyczne podwójnie fosforylowane cząsteczki. Ponieważ są one konwertowane na pirogronian (C3H.4O3), cztery fosforany są wykorzystywane do wytworzenia czterech ATP, dla zysk netto dwóch ATP z glikolizy.
Produkty glikolizy
Jak zobaczysz wkrótce, w obecności tlenu końcowym produktem glikolizy jest 36 do 38 cząsteczek ATP, a woda i dwutlenek węgla są tracone do środowiska w trzech etapach oddychania komórkowego po glikolizie.
Ale jeśli zostaniesz poproszony o podanie produktów glikolizy, kropka, odpowiedzią są dwie cząsteczki pirogronianu, dwie NADH i dwie ATP.
Tlenowe reakcje oddychania komórkowego
U eukariontów o wystarczającym zaopatrzeniu w tlen pirogronian wytwarzany w glikolizie przedostaje się do mitochondriów, gdzie ulega serii przemian, które ostatecznie dają bogactwo ATP.
Reakcja przejścia: Dwa trójwęglowe pirogroniany są przekształcane w parę dwuwęglowych cząsteczek acetylo-koenzym A (acetylo-CoA), który jest kluczowym uczestnikiem wielu reakcji metabolicznych. Powoduje to utratę pary atomów węgla w postaci dwutlenku węgla lub WSPÓŁ2 (produkt uboczny u ludzi i źródło pożywienia dla roślin).
Cykl Krebsa: Acetylo-CoA łączy się teraz z cząsteczką czterowęglową zwaną szczawiooctanem, tworząc cząsteczkę sześciowęglową szczawiooctan. W serii kroków, które dają nośniki elektronów NADH i FADH2 wraz z niewielką ilością energii (dwa ATP na poprzednią cząsteczkę glukozy) cytrynian jest przekształcany z powrotem w szczawiooctan. Łącznie cztery CO2 są przekazywane środowisku w cyklu Krebsa.
Łańcuch transportu elektronów (ETC): Na błonie mitochondrialnej elektrony z NADH i FADH2 są stosowane do zwiększenia fosforylacji ADP w celu uzyskania ATP z O2 (tlen cząsteczkowy) jako końcowy akceptor elektronów. Daje to od 32 do 34 ATP i O2 jest przekształcany w wodę (H2O).
Tlen jest wymagany do prowadzenia oddychania komórkowego: prawda czy fałsz?
Chociaż nie jest to podchwytliwe pytanie, to wymaga pewnej specyfikacji granic pytania. Sama glikoliza niekoniecznie jest częścią oddychania komórkowego, jak u prokariotów. Ale w organizmach, które wykorzystują oddychanie tlenowe, a zatem prowadzą oddychanie komórkowe od początku do końca, glikoliza jest pierwszym i niezbędnym etapem tego procesu.
Jeśli zatem zapytano Cię, czy tlen jest potrzebny na każdym etapie oddychania komórkowego, odpowiedź brzmi „nie”. Ale jeśli zostaniesz zapytany, czy oddychanie komórkowe, jak jest zwykle definiowane, wymaga tlenu, aby kontynuować, odpowiedź jest zdecydowanie tak.