Какъв е крайният краен резултат от гликолизата?

Средствата, чрез които клетките на живо същество извличат енергия от връзките в органичните молекули, зависят от вида на изследвания организъм.

Прокариоти (домейните на Bacteria и Archaea) са ограничени до анаеробно дишане, тъй като не могат да използват кислорода. Еукариоти (домейнът Eukaryota, който включва животни, растения, протези и гъби) наистина включва кислород в тях метаболитни процеси и като резултат може да получи много повече аденозин трифосфат (АТФ) на молекула гориво, постъпваща в система.

Всички клетки обаче се възползват от десетстепенната поредица от реакции, известни заедно гликолиза. При прокариотите това обикновено е единственото средство за получаване на АТФ, така наречената „енергийна валута“ на всички клетки.

При еукариотите това е първата стъпка в клетъчното дишане, която включва и два аеробни пътя: Цикъл на Кребс и електронна транспортна верига.

Комбинираният краен продукт на гликолизата е две молекули пируват на молекула глюкоза, влизаща в процеса, плюс две молекули АТФ и две от NADH, така наречения високоенергиен електронен носител.

Пълната нетна реакция на гликолиза е:

° С₆Н₁₂О₆ + 2 NAD⁺ + 2 ADP + 2 P → 2 CH₃(C = O) COOH + 2 ATP + 2 NADH + 2 H⁺

Етикетът „мрежа“ е критичен тук, защото в действителност, необходими са два ATP в първата част на гликолизата, за да се създадат условията, необходими за втората част, в която се генерират четири ATP, за да се доведе общият баланс до плюс-два в колоната ATP.

Всяка стъпка в гликолизата се катализира от определен ензим, както е обичайно за всички клетъчни метаболитни реакции. Не само всяка реакция се влияе от ензим, но всеки ензим, който участва е специфичен за въпросната реакция. Следователно съществува едно-към-едно взаимодействие реагент-ензим.

Гликолизата обикновено се разделя на две фази, които показват съответния енергиен поток.

Инвестиционна фаза: Първите четири реакции на гликолиза включват фосфорилиране на глюкозата след попадането й в клетъчната цитоплазма; пренареждането на тази молекула в друга шествъглеродна захар (фруктоза); фосфорилирането на тази молекула при различен въглерод, за да се получи съединение с две фосфатни групи; разделянето на тази молекула на двойка тривъглеродни междинни продукти, всяка със своя собствена фосфатна група.

Фаза на изплащане: Едно от двете фосфат-съдържащи три въглеродни съединения, създадени при разделянето на фруктоза-1,6-бисфосфат, дихидроксиацетон фосфат (DHAP), е превръща се в другия, глицералдехид-3-фосфат (G3P), което означава, че на този етап съществуват две молекули G3P за всяка молекула глюкоза, влизаща гликолиза.

След това тези молекули се фосфорилират и в следващите няколко стъпки фосфатите се отлепват и използват за създаване на АТФ, тъй като тривъглеродните молекули се пренареждат в пируват. По пътя се генерират две NADH от NAD⁺, по една на молекула с три въглерода.

По този начин нетната реакция по-горе е удовлетворена и вече можете уверено да отговорите на въпроса: "В края на гликолизата кои молекули се получават?"

В присъствието на кислород в еукариотните клетки пируватът се пренасочва към наречените органели митохондрии, за които става дума аеробно дишане. Пируватът се отделя от въглерод, който излиза от процеса под формата на отпадъчен продукт въглероден диоксид (CO₂) и оставен като актетил коензим А.

Цикъл на Кребс: В митохондриалната матрица ацетил КоА се комбинира с четиривъглеродното съединение оксалоацетат, за да се получи шествъглеродната молекула цитрат. Тази молекула се връща обратно до оксалоацетат, със загубата на две CO₂ и печалбата от един ATP, три NADH и един FADH₂ (друг електронен носител) на ход на цикъла.

Това означава, че трябва да удвоите тези числа, за да отчетете факта, че две ацетил CoA влизат в Цикъл на Кребс на молекула глюкоза, навлизаща в гликолиза.

Електронна транспортна верига: В тези реакции, които протичат на митохондриалната мембрана, водородните атоми (електрони) от гореспоменатите електронни носители се отстраняват от техните молекули носители, използвани за задвижване на синтеза на голямо количество АТФ, около 32 до 34 на "глюкоза нагоре по веригата" молекула.