Glykolyysi on prosessi, joka tuottaa energiaa ilman happea. Sitä esiintyy kaikissa elävissä soluissa yksinkertaisimmista yksisoluisista prokaryooteista suurimpiin ja raskaimpiin eläimiin. Kaikki mitä tarvitaan glykolyysi tapahtua on glukoosi, kuuden hiilen sokeri, jolla on kaava C6H12O6ja solun sytoplasma, jossa on runsaasti glykolyyttisiä entsyymejä (erityiset proteiinit, jotka nopeuttavat tiettyjä biokemiallisia reaktioita).
Sisään prokaryootit, kun glykolyysi on ohi, solu on saavuttanut energiantuotantorajansa. Sisään eukaryootitkuitenkin, joilla on mitokondrioita ja jotka kykenevät siten suorittamaan soluhengityksen päätelmäänsä, pyruvaatti glykolyysissä prosessoidaan edelleen tavalla, joka loppujen lopuksi tuottaa yli 15 kertaa niin paljon energiaa kuin pelkkä glykolyysi tekee.
Glykolyysi, yhteenveto
Kun glukoosimolekyyli tulee soluun, sillä on välittömästi fosfaattiryhmä kiinnittynyt yhteen sen hiilestä. Sitten se järjestetään uudelleen fosforyloiduksi fruktoosimolekyyliksi, joka on toinen kuuden hiilen sokeri. Tämä molekyyli fosforyloidaan sitten uudelleen. Nämä vaiheet edellyttävät kahden ATP: n sijoittamista.
Sitten kuuden hiilen molekyyli jaetaan kolmen hiilen molekyylipariksi, joista jokaisella on oma fosfaatti. Kukin näistä fosforyloidaan uudelleen, jolloin saadaan kaksi identtistä kaksinkertaisesti fosforyloitua molekyyliä. Kun nämä muunnetaan pyruvaatti (C3H4O3), näitä neljää fosfaattia käytetään tuottamaan neljä ATP: tä a kahden ATP: n nettovoitto glykolyysistä.
Glykolyysin tuotteet
Hapen läsnä ollessa, kuten pian näet, glykolyysin lopputuote on 36-38 ATP-molekyylit, vesi ja hiilidioksidi menetetään ympäristöön kolmessa soluhengitysvaiheessa glykolyysin jälkeen.
Mutta jos sinua pyydetään luetteloimaan glykolyysin tuotteet, piste, vastaus on kaksi pyruvaattimolekyyliä, kaksi NADH: ta ja kaksi ATP: tä.
Soluhengityksen aerobiset reaktiot
Riittävän hapen saannissa olevissa eukaryooteissa glykolyysissä valmistettu pyruvaatti pääsee tielle mitokondriot, joissa se käy läpi useita muutoksia, jotka viime kädessä tuottavat runsaasti ATP.
Siirtymäreaktio: Kaksi kolmen hiilen pyruvaattia muutetaan kahden hiilen molekyylipariksi asetyylikoentsyymi A (asetyyli-CoA), joka on keskeinen osallistuja joukossa metabolisia reaktioita. Tämä johtaa hiiliparin menetykseen hiilidioksidin muodossa CO2 (jätetuote ihmisissä ja ravinnon lähde kasveille).
Krebs-sykli: Asetyyli-CoA yhdistyy nyt neljähiiliseen molekyyliin, jota kutsutaan oksaloasetaatiksi, kuuden hiilimolekyylin tuottamiseksi oksaloasetaatti. S-sarjassa vaiheita, jotka tuottavat elektronikantajat NADH ja FADH2 yhdessä pienen energiamäärän kanssa (kaksi ATP: tä kohti ylävirran glukoosimolekyyliä) sitraatti muuttuu takaisin oksaloasetaatiksi. Yhteensä neljä CO: ta2 annetaan ympäristölle Krebs-sykli.
Elektronien siirtoketju (ETC): Mitokondrioiden kalvossa NADH: n ja FADH: n elektronit2 käytetään ADP: n fosforylaation hyödyntämiseen ATP: n tuottamiseksi O: n kanssa2 (molekyylihappi) lopullisena elektroninakseptorina. Tämä tuottaa 32-34 ATP: tä ja O: ta2 muuttuu vedeksi (H2O).
Happea tarvitaan soluhengityksen suorittamiseen: totta vai väärää?
Vaikka kysymys ei olekaan aivan temppu, se vaatii jonkin verran erittelyä kysymyksen rajoista. Pelkkä glykolyysi ei välttämättä ole osa soluhengitystä, kuten prokaryooteissa. Mutta organismeissa, jotka käyttävät aerobista hengitystä ja suorittavat siten soluhengityksen alusta loppuun, glykolyysi on prosessin ensimmäinen ja välttämätön vaihe.
Jos sinulta kysytään, tarvitaanko happea jokaiseen soluhengityksen vaiheeseen, vastaus on ei. Mutta jos sinulta kysytään soluhengitys koska se on yleensä määritelty vaatii happea jatkaakseen, vastaus on varma kyllä.