Hvad følger glykolyse, hvis der er ilt?

Glykolyse er en proces, der producerer energi uden tilstedeværelse af ilt. Det forekommer i alle levende celler, fra de enkleste encellede prokaryoter til de største og tungeste dyr. Alt, hvad der er nødvendigt for glykolyse at ske er glukose, et seks-kulstof sukker med formlen C₆H₁₂O₆og cytoplasmaet i en celle med dens rige tæthed af glykolytiske enzymer (specielle proteiner, der fremskynder specifikke biokemiske reaktioner).

I prokaryoter, når glykolyse er overstået, har cellen nået sin energiproduktionsgrænse. I eukaryoterimidlertid, som har mitokondrier og således er i stand til at fuldføre cellulær respiration til dens konklusion, fremstillet pyruvat i glykolyse behandles yderligere på en måde, der i sidste ende giver mere end 15 gange så meget energi som glykolyse alene gør.

Efter at et glukosemolekyle er kommet ind i en celle, har det straks en fosfatgruppe bundet til et af dets carbonatomer. Derefter arrangeres det i et phosphoryleret molekyle af fruktose, et andet seks-kulstof sukker. Dette molekyle fosforyleres derefter igen. Disse trin kræver en investering på to ATP.

Derefter opdeles seks-kulstofmolekylet i et par med tre-kulstofmolekyler, hver med sit eget fosfat. Hver af disse phosphoryleres igen, hvilket giver to identiske dobbelt phosphorylerede molekyler. Da disse konverteres til pyruvat (C₃H₄O₃), bruges de fire fosfater til at generere fire ATP, for en nettogevinst på to ATP fra glykolyse.

I nærvær af ilt, som du snart vil se, er slutproduktet af glykolyse 36 til 38 molekyler af ATP, med vand og kuldioxid tabt til miljøet i de tre cellulære respirationstrin efter glykolyse.

Men hvis du bliver bedt om at liste produkterne af glykolyse, punktum, er svaret to molekyler af pyruvat, to NADH og to ATP.

I eukaryoter med tilstrækkelig iltforsyning kommer pyruvatet fremstillet i glykolyse sig ind mitokondrierne, hvor den gennemgår en række transformationer, der i sidste ende giver et væld af ATP.

Overgangsreaktionen: De to tre-carbon pyruvater omdannes til et par to-kulstofmolekyler af acetylcoenzym A (acetyl CoA), som er en nøgledeltager i en række metaboliske reaktioner. Dette resulterer i tab af et par carbonatomer i form af kuldioxid eller CO₂ (et affaldsprodukt hos mennesker og en fødekilde til planter).

Krebs-cyklussen: Acetyl CoA kombineres nu med et fire-kulstof-molekyle kaldet oxaloacetat for at producere seks-kulstof-molekylet oxaloacetat. I en række trin, der giver elektronbærerne NADH og FADH₂ sammen med en lille mængde energi (to ATP pr. opstrøms glukosemolekyle) omdannes citrat tilbage til oxaloacetat. I alt fire CO₂ gives til miljøet i Krebs cykler.

Elektrontransportkæden (ETC): På mitokondriemembranen er elektronerne fra NADH og FADH₂ bruges til at udnytte phosphoryleringen af ​​ADP til at give ATP med O₂ (molekylært ilt) som den sidste elektronacceptor. Dette producerer 32 til 34 ATP og O₂ omdannes til vand (H₂O).

Selvom det ikke ligefrem er et trickspørgsmål, kræver dette en specifik specificering af spørgsmålets grænser. Glykolyse alene er ikke nødvendigvis en del af cellulær respiration, som i prokaryoter. Men i organismer, der bruger aerob respiration og således udfører cellulær respiration fra start til slut, er glykolyse det første trin i processen og en nødvendig.

Hvis du derfor blev spurgt, om der er behov for ilt til hvert trin i cellulær respiration, er svaret nej. Men hvis du bliver spurgt, om cellulær respiration som det normalt defineres kræver ilt for at fortsætte, svaret er et klart ja.