Glükolüüs on protsess, mis toodab energiat ilma hapniku olemasoluta. Seda esineb kõigis elusrakkudes, alates lihtsamatest üherakulistest prokarüootidest kuni suurimate ja raskemate loomadeni. Kõik, mis on vajalik glükolüüs juhtuma on glükoos, kuue süsinikuga suhkur valemiga C6H12O6ja raku tsütoplasma, millel on rikkalik glükolüütiliste ensüümide tihedus (spetsiaalsed valgud, mis kiirendavad spetsiifilisi biokeemilisi reaktsioone).
Sisse prokarüootid, kui glükolüüs on läbi, on rakk saavutanud oma energiatootmise piiri. Sisse eukarüootidkuid millel on mitokondrid ja mis on seega võimelised rakulise hingamise lõpule viima, tegi püruvaat glükolüüsis töödeldakse edasi viisil, mis annab lõpuks rohkem kui 15 korda rohkem energiat kui ainult glükolüüs teeb.
Glükolüüs, kokku võetud
Pärast glükoosimolekuli sisenemist rakku on sellel kohe ühe süsiniku külge kinnitatud fosfaatrühm. Seejärel korrastatakse see fosforüülitud fruktoosi molekuliks, mis on veel üks kuue süsinikuga suhkur. Seejärel fosforüülitakse see molekul uuesti. Need toimingud nõuavad kahe ATP investeeringut.
Seejärel jagatakse kuue süsinikuga molekul kolmeks süsinikmolekuliks, millel mõlemal on oma fosfaat. Igaüks neist fosforüülitakse uuesti, saades kaks identset kahekordselt fosforüülitud molekuli. Kuna need teisendatakse püruvaat (C3H4O3), kasutatakse nelja fosfaati nelja ATP genereerimiseks glükolüüsi tulemusel saadud kahe ATP puhasvõit.
Glükolüüsi saadused
Hapniku juuresolekul, nagu varsti näete, on glükolüüsi lõppsaadus 36 kuni 38 ATP molekulid, kusjuures glükolüüsi järel kolmes rakuhingamisetapis on keskkonda kadunud vesi ja süsinikdioksiid.
Aga kui teil palutakse loetleda glükolüüsi saadused, siis on vastus kaks püruvaadi molekuli, kaks NADH ja kaks ATP.
Rakulise hingamise aeroobsed reaktsioonid
Piisava hapnikuvarustusega eukarüootides jõuab glükolüüsil valmistatud püruvaat mitokondrid, kus see läbib rea transformatsioone, mis annavad lõpuks palju ATP.
Üleminekureaktsioon: Kaks kolme süsinikuga püruvaati muundatakse kahe süsiniku molekuliga paariks atsetüülkoensüüm A (atsetüül CoA), mis on paljude metaboolsete reaktsioonide peamine osaleja. Selle tulemusel kaob paar süsinikdioksiidi kujul olevat süsinikdioksiidi või CO2 (inimeste jääkaine ja taimedele toiduallikas).
Krebsi tsükkel: Atsetüül CoA ühendub nüüd nelja süsiniku molekuliga, mida nimetatakse oksaloatsetaadiks, et saada kuue süsiniku molekul oksaloatsetaat. S sammude seerias, mis annavad elektronkandjad NADH ja FADH2 koos väikese koguse energiaga (kaks ATP ülesvoolu glükoosi molekuli kohta) muundatakse tsitraat tagasi oksaloatsetaadiks. Kokku neli CO2 antakse keskkonnale keskkonnas Krebsi tsükkel.
Elektroni transpordiahel (ETC): Mitokondriaalmembraanil on NADH ja FADH elektronid2 kasutatakse ADP fosforüülimise võimendamiseks ATP saamiseks koos O-ga2 (molekulaarne hapnik) kui lõplik elektronide aktseptor. See annab 32 kuni 34 ATP ja O2 muundatakse veeks (H2O).
Rakuhingamise läbiviimiseks on vaja hapnikku: kas see on õige või vale?
Ehkki see pole just kaval küsimus, nõuab see küsimuse piiride täpsustamist. Ainult glükolüüs ei ole tingimata rakuhingamise osa, nagu prokarüootides. Kuid organismides, mis kasutavad aeroobset hingamist ja teostavad rakulist hingamist algusest lõpuni, on glükolüüs protsessi esimene ja vajalik samm.
Kui teilt küsiti seetõttu, kas rakuhingamise igal sammul on hapnikku vaja, on vastus eitav. Aga kui teilt küsitakse, kas rakuhingamine kuna see on tavaliselt määratletud, on selle jätkamiseks vaja hapnikku, on vastus kindel jah.
