Kandungan
- Glikolisis: Sumber Pyruvate
- Pyruvate Processing in Eukaryotes
- Pyruvate Oksidasi: Reaksi Jambatan
- Pernafasan Aerobik Selepas Pyruvate
- Fermentasi: Asid Laktik
Glikolisis adalah penukaran molekul gula enam-karbon glukosa kepada dua molekul senyawa tiga-karbon piruvat dan sedikit tenaga dalam bentuk ATP (adenosine triphosphate) dan NADH (sebuah molekul "pembawa elektron"). Ia berlaku di semua sel, kedua-dua prokariotik (iaitu, mereka umumnya tidak mempunyai kemampuan untuk pernafasan aerobik) dan eukariotik (iaitu, mereka yang mempunyai organel dan menggunakan pernafasan sel secara keseluruhannya).
Piruvat yang terbentuk dalam glikolisis, suatu proses yang tidak memerlukan oksigen, meneruskan dalam eukariota ke mitokondria untuk respirasi aerobik, langkah pertama ialah penukaran pyruvate kepada asetil CoA (acetyl coenzyme A).
Tetapi jika tiada oksigen hadir atau sel tidak mempunyai cara untuk melakukan pernafasan aerobik (seperti kebanyakan prokariota), piruvat menjadi sesuatu yang lain. In respirasi anaerobik, apakah dua molekul piruvat yang ditukar kepada?
Glikolisis: Sumber Pyruvate
Glikolisis ialah penukaran satu molekul glukosa, C6H12O6, kepada dua molekul piruvat, C3H4O3, dengan beberapa ATP, ion hidrogen dan NADH dihasilkan di sepanjang jalan dengan bantuan ATP dan NADH prekursor:
C6H12O6 + 2 NAD + 2 ADP + 2 Pi → 2 C3H4O3 + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP
Di sini Pi bermaksud "fosfat bukan organik, "atau kumpulan fosfat bebas yang tidak dilekatkan pada molekul karbon-bearing. ADP adalah adenosine diphosphate, yang berbeza dengan ADP oleh, seperti yang anda mungkin telah meneka, satu kumpulan fosfat bebas.
Pyruvate Processing in Eukaryotes
Sama seperti keadaan anaerobik, produk akhir glikolisis di bawah keadaan aerobik adalah piruvat. Apa yang berlaku kepada piruvat di bawah keadaan aerobik, dan hanya di bawah keadaan aerobik, adalah pernafasan aerobik (yang dimulakan oleh reaksi jambatan sebelum kitaran Krebs). Di bawah keadaan anaerobik, apa yang berlaku kepada piruvat ialah penukarannya kepada laktat untuk membantu mengekalkan glycolysis di sepanjang hulu.
Sebelum melihat dengan dekat nasib piruvat di bawah keadaan anaerob, ia perlu melihat apa yang berlaku kepada molekul menarik ini di bawah keadaan biasa yang anda alami biasanya - sekarang, sebagai contoh.
Pyruvate Oksidasi: Reaksi Jambatan
Reaksi jambatan, juga dikenali sebagai tindak balas peralihan, berlaku dalam mitokondria eukariota dan melibatkan dekarboksilasi piruvat untuk membentuk asetat, molekul dua karbon. Satu molekul koenzim A ditambah kepada asetat untuk membentuk asetil Coenzyme A, atau CoA asetil. Molekul ini kemudian memasuki kitaran Krebs.
Pada ketika ini, karbon dioksida diekskresikan sebagai produk sisa. Tiada tenaga diperlukan dan tidak ada yang dituai dalam bentuk ATP atau NADH.
Pernafasan Aerobik Selepas Pyruvate
Pernafasan aerobik melengkapkan proses pernafasan sel dan termasuk kitaran Krebs dan rantai pengangkutan elektron, baik dalam mitokondria.
Kitaran Krebs melihat asetil CoA dicampur dengan molekul empat karbon yang disebut oxaloacetate, produk yang mana secara berturutan dikurangkan lagi menjadi oksaloasetat; sedikit ATP dan banyak hasil pembawa elektron.
Rantaian pengangkutan elektron menggunakan tenaga dalam elektron dalam pembawa yang disebutkan di atas untuk menghasilkan banyak ATP, dengan oksigen diperlukan sebagai penerima elektron muktamad untuk mengekalkan keseluruhan proses daripada menyokong hulu yang jauh, di glikolisis.
Fermentasi: Asid Laktik
Apabila pernafasan aerobik bukan pilihan (seperti dalam prokariota) atau sistem aerobik habis kerana rantaian pengangkutan elektron telah tepu (seperti dalam intensiti tinggi, atau anaerobik, senaman dalam otot manusia), glikolisis tidak lagi dapat diteruskan kerana terdapat tidak lagi menjadi sumber NAD_ untuk meneruskannya.
Sel anda mempunyai penyelesaian untuk ini. Pyruvate boleh ditukar kepada asid laktik, atau laktat, untuk menjana NAD + yang cukup untuk memastikan glycolysis berlaku seketika.
C3H4O3 + NADH → NAD+ + C3H5O3
Ini adalah genesis "terbakar asid laktik" yang terkenal yang anda rasakan semasa latihan otot yang sengit, seperti mengangkat berat atau satu set semua ss.