გლიკოლიზი არის ექვსი ნახშირბადის შაქრის მოლეკულის გარდაქმნა გლუკოზა სამ ნახშირბადის ნაერთის ორ მოლეკულას პირუვატი და ცოტა ენერგია სახით ATP (ადენოზინტრიფოსფატი) და NADH ("ელექტრონის გადამზიდავი" მოლეკულა). ეს გვხვდება ყველა უჯრედში, როგორც პროკარიოტული (ანუ, ზოგადად, მათ აერობული არ აქვთ) სუნთქვა) და ეუკარიოტული (ანუ ის, ვისაც აქვს ორგანელები და იყენებენ უჯრედულ სუნთქვას მის დროს მთლიანად).
პირუვატი ჩამოყალიბდა გლიკოლიზში, პროცესი, რომელიც თავისთავად არ საჭიროებს ჟანგბადს, ევკარიოტებში მიტოქონდრიებში გადადის აერობული სუნთქვა, რომლის პირველი ეტაპია პიროვატის აცეტილ CoA– ში (აცეტილ კოფერმენტი A) გარდაქმნა.
თუ ჟანგბადი არ არის ან უჯრედს არ აქვს აერობული სუნთქვის განხორციელების გზები (ისევე როგორც პროკარიოტთა უმეტესობას), პიროვატი ხდება სხვა. შიგნით ანაერობული სუნთქვა, რაში გადადიან პიროვატის ორი მოლეკულები?
გლიკოლიზი: პიროვატის წყარო
გლიკოლიზი არის გლუკოზის ერთი მოლეკულის, C- ის გარდაქმნა6ჰ12ო6, პიროვატის ორ მოლეკულაზე, C3ჰ4ო3ზოგიერთი ATP, წყალბადის იონები და NADH წარმოიქმნება გზაზე ATP და NADH წინამორბედების დახმარებით:
გ6ჰ12ო6 + 2 NAD + 2 ADP + 2 გვმე → 2 გ3ჰ4ო3 + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP
Აქ პმე დგას "არაორგანული ფოსფატი, "ან თავისუფალი ფოსფატის ჯგუფი, რომელიც არ არის დამაგრებული ნახშირბადის შემცველ მოლეკულაზე. ADP არის ადენოზინის დიფოსფატი, რომელიც ADP– სგან განსხვავდება, როგორც თქვენ ალბათ მიხვდით, ერთი თავისუფალი ფოსფატის ჯგუფით.
პიროვატის დამუშავება ევკარიოტებში
ისევე როგორც ანაერობულ პირობებში, გლუკოლიზის საბოლოო პროდუქტი აერობულ პირობებში არის პიროვატი. რა ხდება პირუვატს აერობულ პირობებში და მხოლოდ აერობულ პირობებში აერობული სუნთქვა (იწყებს ხიდების რეაქციას, რომელიც კრებსის ციკლს წარმოადგენს). ანაერობული პირობების პირობებში, რაც ხდება პირუვატისთვის, არის მისი ლაქტატად გადაქცევა, რაც ხელს შეუწყობს გლიკოლიზის უკუდინებას გასწვრივ.
სანამ ანაერობულ პირობებში პიროვატის ბედს კარგად დავაკვირდებით, ღირს იმის ნახვა, თუ რა ხდება ამ მომხიბლავ მოლეკულაში ნორმალურ პირობებში, რომელსაც თქვენ ჩვეულებრივ განიცდით - ახლავე მაგალითი.
პიროვატის დაჟანგვა: ხიდების რეაქცია
ხიდის რეაქცია, რომელსაც ასევე უწოდებენ გარდამავალი რეაქცია, ხდება ეუკარიოტების მიტოქონდრიაში და მოიცავს პირუვატის დეკარბოქსილირებას და აცეტატის, ორ ნახშირბადის მოლეკულის წარმოქმნას. აცეტატს ემატება კოფერმენტის A მოლეკულა, რომელიც ქმნის აცეტილ კოფერმენტს A, ან აცეტილ CoA. შემდეგ ეს მოლეკულა შემოდის კრების ციკლი.
ამ ეტაპზე ნახშირორჟანგი გამოიყოფა, როგორც ნარჩენი პროდუქტი. ენერგია არ არის საჭირო და არც მოსავალი მიიღება ATP ან NADH სახით.
პიროვატის შემდეგ აერობული სუნთქვა
აერობული სუნთქვა ასრულებს უჯრედული სუნთქვის პროცესს და მოიცავს კრებსის ციკლს და ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვი, ორივე მიტოქონდრიაში.
კრებსის ციკლი ხედავს აცეტილ CoA- ს შერეულ ოთხ ნახშირბადოვან მოლეკულას, რომელსაც ეწოდება ოქსალოაცეტატი, რომლის პროდუქტი თანმიმდევრულად იკლებს ოქსალოაცეტატად ცოტა ATP და უამრავი ელექტრონული მატარებელია.
ელექტრონების სატრანსპორტო ჯაჭვი იყენებს ენერგიას ელექტრონებში ამ ზემოხსენებულ მატარებლებში დიდი წარმოების მისაღებად ATP, საჭიროა ჟანგბადი როგორც ელექტრონის საბოლოო მიმღები, რათა თავიდან იქნას აცილებული მთელი პროცესი უკანა მიმართულებით, გლიკოლიზის დროს.
დუღილი: რძემჟავა
როდესაც აერობული სუნთქვა არ არის ვარიანტი (როგორც პროკარიოტებში) ან აერობული სისტემა ამოწურულია, რადგან ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვი გაჯერებულია (როგორც ადამიანის კუნთში მაღალი ინტენსივობის, ან ანაერობული ვარჯიშის დროს), გლიკოლიზი აღარ შეიძლება გაგრძელდეს, რადგან აღარ არსებობს NAD– ის წყარო მისი შენარჩუნებისთვის მიდიოდა.
თქვენს უჯრედებს ამის გადაჭრა აქვთ. პიროვატი შეიძლება გარდაიქმნას რძემჟავად, ან ლაქტატად, წარმოქმნას საკმარისი NAD +, რომ გლიკოლიზი შეინარჩუნოს ცოტა ხნით.
გ3ჰ4ო3 + NADH → NAD+ + C3ჰ5ო3
ეს არის ცნობილი "რძემჟავა დამწვრობის" გენეზისი, რომელსაც გრძნობთ კუნთოვანი ინტენსიური ვარჯიშის დროს, მაგალითად, სიმძიმის აწევას ან მთლიანი სპრინტების ნაკრებებს.