Was folgt auf die Glykolyse, wenn Sauerstoff vorhanden ist?

Glykolyse ist ein Prozess, der Energie erzeugt ohne Anwesenheit von Sauerstoff. Es kommt in allen lebenden Zellen vor, von den einfachsten einzelligen Prokaryoten bis hin zu den größten und schwersten Tieren. Alles was dazu benötigt wird Glykolyse passieren ist Glucose, ein Zucker mit sechs Kohlenstoffatomen der Formel C₆H₁₂Ö₆, und das Zytoplasma einer Zelle mit seiner reichen Dichte an glykolytischen Enzymen (spezielle Proteine, die bestimmte biochemische Reaktionen beschleunigen).

Im Prokaryoten, wenn die Glykolyse beendet ist, hat die Zelle ihre Energieproduktionsgrenze erreicht. Im Eukaryoten, die jedoch über Mitochondrien verfügen und somit in der Lage sind, die Zellatmung zu Ende zu führen, bildete das Pyruvat in der Glykolyse wird so weiterverarbeitet, dass am Ende mehr als 15-mal so viel Energie gewonnen wird wie bei der Glykolyse allein tut.

Nachdem ein Glukosemolekül in eine Zelle eingetreten ist, hat es sofort eine Phosphatgruppe an einem ihrer Kohlenstoffatome. Es wird dann in ein phosphoryliertes Fructosemolekül, einen weiteren Zucker mit sechs Kohlenstoffatomen, umgelagert. Dieses Molekül wird dann wieder phosphoryliert. Diese Schritte erfordern eine Investition von zwei ATP.

Dann wird das Sechs-Kohlenstoff-Molekül in ein Paar von Drei-Kohlenstoff-Molekülen gespalten, jedes mit seinem eigenen Phosphat. Jedes davon wird erneut phosphoryliert, wodurch zwei identische doppelt phosphorylierte Moleküle erhalten werden. Da diese umgewandelt werden in Pyruvat (C₃H₄Ö₃), die vier Phosphate werden verwendet, um vier ATP zu erzeugen, für a Nettogewinn von zwei ATP aus Glykolyse.

In Gegenwart von Sauerstoff ist das Endprodukt der Glykolyse, wie Sie bald sehen werden, 36 bis 38 Moleküle von ATP, wobei Wasser und Kohlendioxid in den drei Zellatmungsschritten nach der Glykolyse an die Umwelt verloren gehen.

Aber wenn Sie aufgefordert werden, die Produkte der Glykolyse aufzulisten, Punkt, lautet die Antwort zwei Moleküle Pyruvat, zwei NADH und zwei ATP.

In Eukaryoten mit ausreichender Sauerstoffversorgung gelangt das bei der Glykolyse gebildete Pyruvat in die die Mitochondrien, wo es eine Reihe von Transformationen durchläuft, die letztendlich eine Fülle von ATP.

Die Übergangsreaktion: Die beiden Drei-Kohlenstoff-Pyruvate werden in ein Paar Zwei-Kohlenstoff-Moleküle von. umgewandelt Acetyl-Coenzym A (Acetyl-CoA), das an einer Vielzahl von Stoffwechselreaktionen maßgeblich beteiligt ist. Dies führt zum Verlust eines Kohlenstoffpaares in Form von Kohlendioxid, oder CO₂ (ein Abfallprodukt des Menschen und eine Nahrungsquelle für Pflanzen).

Der Krebs-Zyklus: Das Acetyl-CoA verbindet sich jetzt mit einem 4-Kohlenstoff-Molekül namens Oxaloacetat, um das Sechs-Kohlenstoff-Molekül zu erzeugen Oxalacetat. In einer Reihe von Schritten, die die Elektronenträger NADH und FADH. ergeben₂ zusammen mit einer geringen Energiemenge (zwei ATP pro vorgeschaltetem Glukosemolekül) wird Citrat wieder in Oxalacetat umgewandelt. Insgesamt vier CO₂ werden der Umwelt in der Krebs Zyklus.

Die Elektronentransportkette (ETC): Auf der Mitochondrienmembran die Elektronen von NADH und FADH₂ werden verwendet, um die Phosphorylierung von ADP zu nutzen, um ATP zu ergeben, mit O₂ (molekularer Sauerstoff) als letzten Elektronenakzeptor. Dies erzeugt 32 bis 34 ATP, und die O₂ wird in Wasser umgewandelt (H₂Ö).

Diese Frage ist zwar nicht gerade eine Fangfrage, erfordert jedoch eine gewisse Spezifizierung der Grenzen der Frage. Die Glykolyse allein ist nicht unbedingt ein Teil der Zellatmung, wie bei Prokaryonten. Bei Organismen, die die aerobe Atmung nutzen und somit die Zellatmung von Anfang bis Ende durchführen, ist die Glykolyse der erste und notwendige Schritt des Prozesses.

Wenn Sie daher gefragt werden, ob für jeden Schritt der Zellatmung Sauerstoff benötigt wird, lautet die Antwort nein. Aber wenn Sie gefragt werden, ob Zellatmung Da es normalerweise definiert ist, dass Sauerstoff benötigt wird, um fortzufahren, ist die Antwort ein klares Ja.