Innehåll
- Glykolys: källan till Pyruvat
- Pyruvat-bearbetning i eukaryoter
- Pyruvatoxidation: Bridge-reaktionen
- Aerob andning efter pyruvat
- Fermentering: mjölksyra
glykolys är omvandlingen av den sexkoliga sockermolekylen glukos till två molekyler av tre-kolföreningen pyruvat och lite energi i form av ATP (adenosintrifosfat) och NADH (en "elektronbärarmolekyl"). Det förekommer i alla celler, både prokaryota (dvs de som vanligtvis saknar kapacitet för aerob andning) och eukaryota (dvs de som har organeller och använder sig av cellandning i sin helhet).
Pyruvat som bildas i glykolys, en process som i sig inte kräver något syre, fortsätter i eukaryoter till mitokondrier för aerob andningvarvid det första steget är omvandlingen av pyruvat till acetyl CoA (acetylkoenzym A).
Men om inget syre finns eller cellen saknar sätt att utföra aerob andning (som de flesta prokaryoter), blir pyruvat något annat. I anaerob andning, vad konverteras de två molekylerna av pyruvat till?
Glykolys: källan till Pyruvat
Glykolys är omvandlingen av en molekyl glukos, C6H12O6, till två molekyler av pyruvat, C3H4O3, med några ATP, vätejoner och NADH genererade på vägen med hjälp av ATP- och NADH-föregångare:
C6H12O6 + 2 NAD + 2 ADP + 2 Pjag → 2 C.3H4O3 + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP
Här Pjag står för "oorganiskt fosfat, "eller en fri fosfatgrupp som inte är bunden till en kolbärande molekyl. ADP är adenosindifosfat, som skiljer sig från ADP av, som du kanske gissat, en enda fri fosfatgrupp.
Pyruvat-bearbetning i eukaryoter
Precis som det är under anaeroba förhållanden, är den slutliga produkten av glykolys under aeroba förhållanden pyruvat. Det som händer med pyruvat under aeroba förhållanden, och endast under aeroba förhållanden, är aerob andning (initierad av bronreaktionen före Krebs-cykeln). Under anaeroba förhållanden, vad som händer med pyruvat är dess omvandling till laktat för att hålla glykolys chugging längs uppströms.
Innan du tittar noga på ödet av pyruvat under anaeroba förhållanden är det värt att titta på vad som händer med denna fascinerande molekyl under de normala förhållanden som du själv upplever - just nu.
Pyruvatoxidation: Bridge-reaktionen
Broreaktionen, även kallad övergångsreaktion, äger rum i mitokondrierna hos eukaryoter och involverar dekarboxylering av pyruvat för att bilda acetat, en två-kolmolekyl. En molekyl av koenzym A sättes till acetatet för att bilda acetylkoenzym A eller acetyl CoA. Denna molekyl kommer sedan in i Krebs-cykeln.
Vid denna tidpunkt utsöndras koldioxid som en avfallsprodukt. Ingen energi krävs och heller inte skördas i form av ATP eller NADH.
Aerob andning efter pyruvat
Aerob andning avslutar processen för cellulär andning och inkluderar Krebs-cykeln och elektrontransportkedjan, båda i mitokondrierna.
Krebs-cykeln ser acetyl CoA blandad med en fyra-kolmolekyl som kallas oxaloacetat, vars produkt reduceras sekventiellt igen till oxaloacetat; lite ATP och massor av elektroniska bärare.
Elektrontransportkedjan använder energin i elektronerna i nämnda bärare för att producera mycket ATP, med syre krävs som den sista elektronacceptorn för att hålla hela processen från att backa upp långt uppströms, vid glykolys.
Fermentering: mjölksyra
När aerob andning inte är ett alternativ (som i prokaryoter) eller det aeroba systemet är uttömt eftersom elektrontransportkedjan är mättad (som i högintensiv, eller anaerob träning i mänsklig muskel), kan glykolys inte längre fortsätta, eftersom det är inte längre en källa till NAD_ för att fortsätta.
Dina celler har en lösning på detta. Pyruvat kan omvandlas till mjölksyra eller laktat för att generera tillräckligt med NAD + för att hålla glykolys igång ett tag.
C3H4O3 + NADH → NAD+ + C3H5O3
Detta är uppkomsten av den beryktade "mjölksyraförbränningen" du känner under intensiv muskelträning, som att lyfta vikter eller en all-out uppsättning ss.