Glikoliza je proces koji proizvodi energiju bez prisutnosti kisika. Javlja se u svim živim stanicama, od najjednostavnijih jednostaničnih prokariota do najvećih i najtežih životinja. Sve za što je potrebno glikoliza dogoditi se glukoza, šećer od šest ugljika s formulom C6H12O6i citoplazmu stanice s bogatom gustoćom glikolitičkih enzima (posebni proteini koji ubrzavaju određene biokemijske reakcije).
U prokarioti, nakon što glikoliza završi, stanica je dosegla svoju granicu proizvodnje energije. U eukariotimeđutim, koji imaju mitohondrije i koji su tako sposobni dovršiti stanično disanje do svog zaključka, piruvat koji nastaje u glikolizi se dalje obrađuje na način da na kraju dobije više od 15 puta više energije od same glikolize čini.
Glikoliza, sažeto
Nakon što molekula glukoze uđe u stanicu, odmah ima fosfatnu skupinu vezanu za jedan od svojih ugljika. Zatim se preuređuje u fosforiliranu molekulu fruktoze, još jednog šećera sa šest ugljika. Zatim se ta molekula ponovno fosforilira. Ovi koraci zahtijevaju ulaganje dva ATP-a.
Zatim se molekula od šest ugljika dijeli na par molekula s tri ugljika, svaka sa svojim fosfatom. Svaka od njih se ponovno fosforilira, dajući dvije identične dvostruko fosforilirane molekule. Kako se ovi pretvaraju u piruvat (C3H4O3), četiri fosfata koriste se za stvaranje četiri ATP, za a neto dobitak dva ATP-a od glikolize.
Proizvodi glikolize
Kao što ćete uskoro vidjeti, u prisutnosti kisika, konačni produkt glikolize je 36 do 38 molekule ATP, s vodom i ugljičnim dioksidom izgubljenim za okoliš u tri koraka staničnog disanja nakon glikolize.
Ali ako se od vas zatraži da navedete proizvode glikolize, tačka, odgovor je dvije molekule piruvata, dvije NADH i dvije ATP.
Aerobne reakcije staničnog disanja
U eukariotima s dovoljnom opskrbom kisikom, piruvat stvoren glikolizom ulazi mitohondriji, gdje prolazi kroz niz transformacija koje u konačnici daju bogatstvo ATP.
Reakcija prijelaza: Dva piruvata s tri ugljika pretvaraju se u par molekula s dva ugljika od acetil koenzim A (acetil CoA), koji je ključni sudionik u mnoštvu metaboličkih reakcija. To rezultira gubitkom para ugljika u obliku ugljičnog dioksida, ili CO2 (otpadni proizvod kod ljudi i izvor hrane za biljke).
Krebsov ciklus: Acetil CoA sada se kombinira s molekulom od četiri ugljika zvanom oksaloacetat da bi se dobila molekula sa šest ugljika oksaloacetat. U nizu koraka koji daju elektronske nosače NADH i FADH2 zajedno s malom količinom energije (dva ATP po molekuli glukoze uzvodno), citrat se pretvara natrag u oksaloacetat. Ukupno četiri CO2 daju se okolišu u Krebsov ciklus.
Lanac prijenosa elektrona (ETC): Na mitohondrijskoj membrani, elektroni iz NADH i FADH2 koriste se za poticanje fosforilacije ADP-a da bi se dobio ATP, s O2 (molekularni kisik) kao konačni akceptor elektrona. To stvara 32 do 34 ATP i O2 pretvara se u vodu (H2O).
Kisik je potreban za provođenje staničnog disanja: točno ili netačno?
Iako nije baš trik pitanje, ovo zahtijeva određenu specifikaciju ograničenja pitanja. Glikoliza sama po sebi nije nužno dio staničnog disanja, kao kod prokariota. Ali u organizmima koji koriste aerobno disanje i tako provode stanično disanje od početka do kraja, glikoliza je prvi korak i neophodan.
Ako su vas stoga pitali je li kisik potreban za svaki korak staničnog disanja, odgovor je ne. Ali ako vas pitaju ako stanično disanje kako se obično definira, za nastavak je potreban kisik, odgovor je definitivno da.