Obsah
- Glykolýza: zdroj pyruvátu
- Spracovanie pyruvátu v eukaryotoch
- Oxidácia pyruvátu: mostná reakcia
- Aeróbne dýchanie po pyruváti
- Fermentácia: kyselina mliečna
glykolýza je premena molekuly cukru so šiestimi atómami uhlíka glukóza na dve molekuly zlúčeniny s tromi atómami uhlíka pyruvát a trochu energie vo forme ATP (adenozíntrifosfát) a NADH (molekula "elektrónového nosiča"). Vyskytuje sa vo všetkých bunkách, prokaryotických (t. J. Tých, ktoré zvyčajne nemajú kapacitu na aeróbne dýchanie), a eukaryotických (t. J. Tých, ktoré majú organely a využívajú celulárnu respiráciu).
Pyruvát tvorený pri glykolýze, proces, ktorý sám o sebe nevyžaduje kyslík, pokračuje v eukaryotoch do mitochondrií pre aeróbne dýchanie, ktorého prvým krokom je konverzia pyruvátu na acetyl CoA (acetyl koenzým A).
Ak však nie je prítomný žiadny kyslík alebo ak bunka nemá spôsob, ako vykonať aeróbne dýchanie (rovnako ako väčšina prokaryot), pyruvát sa stáva niečím iným. v anaeróbne dýchanie, na čo sa premenia dve molekuly pyruvátu?
Glykolýza: zdroj pyruvátu
Glykolýza je premena jednej molekuly glukózy, C.6H12O6na dve molekuly pyruvátu, C3H4O3, s niektorými ATP, vodíkovými iónmi a NADH vytvorenými po ceste pomocou prekurzorov ATP a NADH:
C6H12O6 + 2 NAD + 2 ADP + 2 Pja → 2 ° C3H4O3 + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP
Tu Pja znamenať "anorganický fosfát"alebo voľná fosfátová skupina, ktorá nie je pripojená k molekule obsahujúcej uhlík. ADP je adenozín difosfát, ktorý sa líši od ADP tým, že ste, ako ste si mysleli, vytvorili jedinú voľnú fosfátovú skupinu.
Spracovanie pyruvátu v eukaryotoch
Rovnako ako v anaeróbnych podmienkach je konečným produktom glykolýzy v aeróbnych podmienkach pyruvát. Čo sa deje s pyruvátmi za aeróbnych podmienok a iba za aeróbnych podmienok, je aeróbne dýchanie (iniciované mostíkovou reakciou predchádzajúcou Krebsovmu cyklu). Za anaeróbnych podmienok dochádza k premene pyruvátu na laktát, ktorý pomáha udržiavať glykolýzu v chôdzi po prúde.
Pred podrobným preskúmaním osudu pyruvátu v anaeróbnych podmienkach sa oplatí preskúmať, čo sa stane s touto fascinujúcou molekulou za normálnych podmienok, ktoré obvykle zažívate - napríklad práve teraz.
Oxidácia pyruvátu: mostná reakcia
Reakcia mosta, nazývaná tiež prechodná reakciasa uskutočňuje v mitochondriách eukaryotov a zahŕňa dekarboxyláciu pyruvátu za vzniku acetátu, molekuly s dvoma atómami uhlíka. Molekula koenzýmu A sa pridá k acetátu za vzniku acetyl koenzýmu A alebo acetyl CoA. Táto molekula potom vstúpi do Krebsovho cyklu.
V tomto okamihu sa oxid uhličitý vylučuje ako odpad. Nevyžaduje sa žiadna energia ani sa nezhromažďuje vo forme ATP alebo NADH.
Aeróbne dýchanie po pyruváti
Aeróbne dýchanie dokončí proces bunkového dýchania a zahŕňa Krebsov cyklus a reťazec transportu elektrónov v mitochondriách.
V Krebsovom cykle sa acetyl CoA mieša s molekulou štyroch atómov uhlíka nazývanou oxaloacetát, ktorého produkt sa postupne redukuje na oxaloacetát; výsledkom je trochu ATP a výsledkom je veľa elektrónových nosičov.
Dopravný reťazec elektrónov využíva energiu v elektrónoch v uvedených nosičoch na výrobu veľkého množstva ATP, vyžaduje sa kyslík ako konečný akceptor elektrónov, ktorý zabráni tomu, aby sa celý proces zálohoval ďaleko proti prúdu, pri glykolýze.
Fermentácia: kyselina mliečna
Ak aeróbne dýchanie nie je možnosťou (ako v prokaryotoch) alebo je aeróbny systém vyčerpaný, pretože reťazec prenosu elektrónov bol nasýtený (ako vo vysoko intenzívnych alebo anaeróbnych cvičeniach v ľudskom svale), glykolýza už nemôže pokračovať, pretože existuje už nie je zdrojom NAD_, aby to fungovalo ďalej.
Vaše bunky majú na to riešenie. Pyruvát sa môže konvertovať na kyselinu mliečnu alebo laktát, aby sa vytvorilo dostatočné množstvo NAD + na udržanie glykolýzy na chvíľu.
C3H4O3 + NADH → NAD+ + C3H5O3
Toto je genéza notoricky známej „horúčky kyseliny mliečnej“, ktorú pociťujete počas intenzívneho svalového cvičenia, napríklad zdvíhania závaží alebo kompletnej sady ss.