Зміст
- Гліколіз, узагальнений
- Продукти гліколізу
- Аеробні реакції клітинної респірації
- Кисень необхідний для проведення клітинного дихання: правдивого чи помилкового?
Гліколіз це процес, який виробляє енергію без наявності кисню. Він зустрічається у всіх живих клітинах, від найпростіших одноклітинних прокаріотів до найбільших і найважчих тварин. Все, що потрібно, щоб відбувся гліколіз, - це глюкоза, шестивуглецевий цукор з формулою C6Н12О6, і цитоплазма клітини з її багатою щільністю гліколітичних ферментів (спеціальних білків, що прискорюють специфічні біохімічні реакції).
У прокаріотів, після закінчення гліколізу клітина досягла межі вироблення енергії. Однак у еукаріотів, у яких є мітохондрії і здатні завершити клітинне дихання до його завершення, піруват, виготовлений у гліколізі, додатково обробляється таким чином, що в кінцевому підсумку дає більше 15 разів більше енергії, ніж сам гліколіз.
Гліколіз, узагальнений
Після того як молекула глюкози потрапляє в клітину, вона одразу має фосфатну групу, приєднану до одного з її вуглеців. Потім вона переставляється у фосфорильовану молекулу фруктози, ще шести вуглецевого цукру. Потім ця молекула знову фосфорилюється. Ці кроки вимагають вкладення двох АТФ.
Потім молекула шести вуглецю розщеплюється на пару трьох вуглецевих молекул, кожна з яких має власний фосфат. Кожен з них знову фосфорилюється, даючи дві однакові молекули, подвійно фосфорильовані. Оскільки вони перетворюються на піруват (С3Н4О3), чотири фосфати використовуються для отримання чотирьох АТФ, для a чистий приріст двох АТФ від гліколізу.
Продукти гліколізу
За наявності кисню, як незабаром побачите, кінцевий продукт гліколізу становить 36-38 молекул АТФ, вода і діоксид вуглецю втрачаються в навколишнє середовище на трьох стадіях клітинного дихання після гліколізу.
Але якщо вас попросять перерахувати продукти гліколізу, повну зупинку, відповідь - дві молекули пірувату, дві НАДГ та дві АТФ.
Аеробні реакції клітинної респірації
У еукаріотів з достатнім запасом кисню піруват, вироблений при гліколізі, пробивається в мітохондрії, де він зазнає низки перетворень, які в кінцевому підсумку дають багатство АТФ.
Реакція переходу: Два тривуглецеві пірувати перетворюються на пару двох вуглецевих молекул ацетильний коензим A (ацетил CoA), яка є ключовим учасником безлічі метаболічних реакцій. Це призводить до втрати пари вуглецю у вигляді вуглекислого газу, або СО2 (відходи для людини та джерело їжі для рослин).
Цикл Кребса: Ацетил КоА тепер поєднується з чотирьох вуглецевою молекулою, що називається оксалоацетатом, для отримання шестивуглецевої молекули оксалоацетат. У серії кроків, які дають носії електронів NADH і FADH2 разом з невеликою кількістю енергії (два АТФ на верхню молекулу глюкози) цитрат перетворюється назад в оксалоацетат. Всього чотири СО2 даються навколишньому середовищу в циклі Кребса.
Електронний ланцюг транспорту (ETC): На мітохондріальній мембрані електрони з НАДН та ФАДХ2 використовуються для використання фосфорилювання АДФ для отримання АТФ, з О2 (молекулярний кисень) як кінцевий акцептор електронів. При цьому утворюється від 32 до 34 АТФ і O2 перетворюється у воду (Н2О).
Кисень необхідний для проведення клітинного дихання: правдивого чи помилкового?
Хоча це не зовсім хитромудрий питання, цей вимагає певної конкретизації меж питання. Гліколіз сам по собі не обов'язково є частиною клітинного дихання, як у прокаріотів. Але в організмах, які використовують аеробне дихання і, таким чином, проводять клітинне дихання від початку до кінця, гліколіз є першим етапом процесу і необхідним.
Якщо вас запитали, чи потрібен кисень для кожного кроку клітинного дихання, відповідь - ні. Але якщо вас запитують, чи потрібно клітинному диханню, як це зазвичай визначається, кисень, щоб продовжити, відповідь - це так.