რა ხდება, როდესაც ნელი გლიკოლიზის ბოლოს ჟანგბადი არ არის ხელმისაწვდომი?

გლიკოლიზი უჯრედის სუნთქვის პირველი ეტაპია და მისი მოქმედება ჟანგბადს არ საჭიროებს. გლიკოლიზი შაქრის მოლეკულას პიროვატის ორ მოლეკულად აქცევს, ასევე აწარმოებს ადენოზინტრიფოსფატის (ATP) და ნიკოტინამიდის ადენინის დინუკლეოტიდის (NADH) ორ მოლეკულას. ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში, უჯრედს შეუძლია პიროვატების მეტაბოლიზმი დუღილის პროცესის საშუალებით.

ATP არის უჯრედის ენერგიის შესანახი მოლეკულა, ხოლო NADH და მისი დაჟანგული ვერსია, NAD +, მონაწილეობენ უჯრედულ რეაქციებში, რომლებიც მოიცავს ელექტრონების გადაცემას, ცნობილია როგორც რედოქს რეაქციები. თუ ჟანგბადი არსებობს, უჯრედს შეუძლია მნიშვნელოვანი ქიმიური ენერგიის მოპოვება პიროვატის დაშლით ლიმონმჟავას ციკლის საშუალებით, რომელიც NADH- ს გარდაქმნის NAD + - ად. დაჟანგვის გარეშე, უჯრედმა უნდა გამოიყენოს დუღილი NADH დაჟანგვისთვის, სანამ ის არაჯანსაღ დონეზე დადგება.

პიროვატი არის სამ ნახშირბადის მოლეკულა, რომელსაც ფერმენტი ლაქტატ დეჰიდროგენაზა გარდაქმნის ლაქტატად იმ პროცესის საშუალებით, რომელიც ცნობილია როგორც ჰომოლაქტიკური დუღილი. ამ პროცესში NADH იჟანგება NAD + - ით, რაც საჭიროა გლიკოლიზის გასაგრძელებლად. ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში, ჰომოლაქტიკური დუღილი ხელს უშლის NADH– ს დაგროვებას, რაც შეაჩერებს გლიკოლიზს და უჯრედს ენერგიის წყაროს ართმევს. დუღილს არ მოაქვს რაიმე ATP მოლეკულა, მაგრამ ის საშუალებას აძლევს გლიკოლიზს გააგრძელოს და წარმოქმნას ATP მცირე წვეთი. ჰომოლაქტიკური დუღილის დროს, ლაქტატი ერთადერთი პროდუქტია.

ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში, გარკვეულ ორგანიზმებს, მაგალითად, საფუარს, შეუძლიათ პიროვატი გადააქციონ ნახშირორჟანგად და ეთანოლად. ლუდსახარში ამ პროცესს იყენებენ მარცვლეულის ბადაგი ლუდად გადააკეთონ. ჰეტეროლაქტიკური დუღილი მიმდინარეობს ორ ეტაპად. პირველი, ფერმენტ პიროვატ დეჰიდროგენაზა პირავატს აცეტალდეჰიდად აქცევს. მეორე ეტაპზე, ფერმენტ ალკოჰოლდეჰიდროგენაზა წყალბადს გადასცემს NADH– ს აცეტალდეჰიდს, გარდაქმნის მას ეთანოლსა და ნახშირორჟანგად. პროცესი ასევე აღადგენს NAD + - ს, რაც გლიკოლიზის გაგრძელების საშუალებას იძლევა.

თუ ოდესმე გიგრძვნიათ კუნთების დაწვა მძიმე ფიზიკური დატვირთვის დროს, განიცდით ჰომოლაქტიკური დუღილის ეფექტს თქვენს კუნთის უჯრედებში. დატვირთული ვარჯიში უჯრედის ჟანგბადით მომარაგებას დროებით აქრობს. ამ პირობებში, კუნთები მეტაბოლიზდება პიროვატის რძემჟავად, რომელიც წარმოქმნის ნაცნობ შეგრძნებას. ამასთან, ეს არის გაჩერების რეაქცია ჟანგბადის დაბალ დონეზე. ჟანგბადის გარეშე, უჯრედები სწრაფად იღუპებიან.

ანაერობული დუღილი გამოიყენება ლუდის გარდა რამდენიმე საკვების შესაქმნელად. მაგალითად, კომბოსტოს სარგებელი აქვს დუღილიდან, ისეთი დელიკატესების მისაღებად, როგორიცაა კიმჩი და მჟავე კომბოსტო. ბაქტერიების გარკვეული შტამები, მათ შორის Lactobacillus bulgaricus და Streptococcus thermophiles, გარდაქმნიან რძეს იოგურტად ჰომოლაქტიკური დუღილის გზით. პროცესი აფერხებს რძეს, აძლევს იოგურტის არომატს და ზრდის რძის მჟავიანობას, რაც მას არაკეთილსინდისიერს ხდის მრავალი მავნე ბაქტერიისთვის.