Zawartość
- Glikoliza: źródło pirogronianu
- Przetwarzanie pirogronianu u Eukariontów
- Utlenianie pirogronianu: Reakcja mostkowa
- Oddychanie tlenowe po pirogronianu
- Fermentacja: kwas mlekowy
Glikoliza jest konwersją sześciowęglowej cząsteczki cukru glukoza do dwóch cząsteczek związku trójwęglowego pirogronian i trochę energii w postaci ATP (trifosforan adenozyny) i NADH (cząsteczka „nośnika elektronów”). Występuje we wszystkich komórkach, zarówno prokariotycznych (tj. Generalnie pozbawionych zdolności oddychania tlenowego), jak i eukariotycznych (tj. Tych, które mają organelle i wykorzystują oddychanie komórkowe w całości).
Pirogronian powstały w wyniku glikolizy, procesu, który sam nie wymaga tlenu, przechodzi u eukariontów do mitochondriów oddychanie aerobowe, którego pierwszym etapem jest konwersja pirogronianu do acetylo-CoA (acetylo-koenzym A).
Ale jeśli nie ma tlenu lub komórka nie ma możliwości przeprowadzenia oddychania tlenowego (podobnie jak większość prokariotów), pirogronian staje się czymś innym. W oddychanie beztlenowe, na co przekształcają się dwie cząsteczki pirogronianu?
Glikoliza: źródło pirogronianu
Glikoliza to konwersja jednej cząsteczki glukozy, C6H.12O6, do dwóch cząsteczek pirogronianu, C3H.4O3, z niektórymi ATP, jonami wodoru i NADH wytwarzanymi po drodze za pomocą prekursorów ATP i NADH:
do6H.12O6 + 2 NAD + 2 ADP + 2 P.ja → 2 ° C3H.4O3 + 2 NADH + 2 godz+ + 2 ATP
Tutaj P.ja oznacza "fosforan nieorganiczny, ”lub wolna grupa fosforanowa nieprzyłączona do cząsteczki zawierającej węgiel. ADP jest difosforan adenozyny, który różni się od ADP, jak można się domyślać, pojedynczą wolną grupą fosforanową.
Przetwarzanie pirogronianu u Eukariontów
Tak jak w warunkach beztlenowych, końcowym produktem glikolizy w warunkach tlenowych jest pirogronian. To, co dzieje się z pirogronianem w warunkach tlenowych i tylko w warunkach tlenowych, to oddychanie tlenowe (inicjowane reakcją mostkową poprzedzającą cykl Krebsa). W warunkach beztlenowych pirogronian zachodzi w jego konwersję do mleczanu, co pomaga utrzymać ciągłą glikolizę.
Zanim przyjrzysz się bliżej losowi pirogronianu w warunkach beztlenowych, warto przyjrzeć się temu, co dzieje się z tą fascynującą cząsteczką w normalnych warunkach, których zwykle doświadczasz - na przykład teraz.
Utlenianie pirogronianu: Reakcja mostkowa
Reakcja mostkowa, zwana także reakcja przejścia, zachodzi w mitochondriach eukariontów i obejmuje dekarboksylację pirogronianu z wytworzeniem octanu, cząsteczki dwuwęglowej. Cząsteczka koenzymu A jest dodawana do octanu z wytworzeniem acetylo-koenzymu A lub acetylo-CoA. Ta cząsteczka wchodzi następnie w cykl Krebsa.
W tym momencie dwutlenek węgla jest wydalany jako produkt odpadowy. Energia nie jest wymagana ani nie jest zbierana w postaci ATP ani NADH.
Oddychanie tlenowe po pirogronianu
Oddychanie tlenowe kończy proces oddychania komórkowego i obejmuje cykl Krebsa i łańcuch transportu elektronów, oba w mitochondriach.
Cykl Krebsa polega na zmieszaniu acetylo-CoA z cząsteczką czterowęglową zwaną szczawiooctanem, którego produkt jest kolejno redukowany do szczawiooctanu; powstaje trochę ATP i dużo nośników elektronów.
Łańcuch transportu elektronów wykorzystuje energię w elektronach w wyżej wymienionych nośnikach do produkcji dużej ilości ATP, z wymaganym tlenem jako końcowy akceptor elektronów, aby zapobiec cofaniu się całego procesu daleko w górę, przy glikolizie.
Fermentacja: kwas mlekowy
Kiedy oddychanie tlenowe nie jest opcją (jak u prokariotów) lub układ tlenowy jest wyczerpany, ponieważ łańcuch transportu elektronów został nasycony (jak w ćwiczeniach ludzkich o wysokiej intensywności lub beztlenowych), glikoliza nie może być kontynuowana, ponieważ nie jest już źródłem NAD_, aby kontynuować.
Twoje komórki mają na to sposób obejścia. Pirogronian można przekształcić w kwas mlekowy lub mleczan, aby wytworzyć wystarczającą ilość NAD +, aby utrzymać glikolizę przez pewien czas.
do3H.4O3 + NADH → NAD+ + C.3H.5O3
Jest to geneza notorycznego „oparzenia kwasem mlekowym”, które odczuwasz podczas intensywnych ćwiczeń mięśniowych, takich jak podnoszenie ciężarów lub kompletny zestaw ss.