Glykolýza je proces, ktorý produkuje energiu bez prítomnosti kyslíka. Vyskytuje sa vo všetkých živých bunkách, od najjednoduchších jednobunkových prokaryot až po najväčšie a najťažšie zvieratá. Všetko, čo je potrebné pre glykolýza stať sa je glukóza, šesťuhlíkový cukor so vzorcom C.6H12O6a cytoplazma bunky s jej bohatou hustotou glykolytických enzýmov (špeciálne proteíny, ktoré sa pohybujú pozdĺž špecifických biochemických reakcií).
V prokaryoty, akonáhle glykolýza skončí, bunka dosiahla svoj limit produkcie energie. V eukaryoty, ktoré však majú mitochondrie a sú tak schopné dokončiť bunkové dýchanie až k jeho záveru, pyruvát vyrobený v glykolýze sa ďalej spracováva spôsobom, ktorý nakoniec prinesie viac ako 15-krát viac energie ako samotná glykolýza robí.
Glykolýza, zhrnuté
Po vstupe molekuly glukózy do bunky má okamžite na jednom zo svojich uhlíkov fosfátovú skupinu. Potom sa preskupí do fosforylovanej molekuly fruktózy, ďalšieho šesťuhlíkového cukru. Táto molekula sa potom opäť fosforyluje. Tieto kroky si vyžadujú investíciu dvoch ATP.
Potom sa šesťuhlíková molekula rozdelí na pár trojuhlíkových molekúl, z ktorých každá má vlastný fosfát. Každá z nich je opäť fosforylovaná, čím sa získajú dve identické dvojnásobne fosforylované molekuly. Pretože sa tieto prevádzajú na pyruvát (C.3H4O3), štyri fosfáty sa používajú na generovanie štyroch ATP, pre a čistý zisk dvoch ATP z glykolýzy.
Produkty glykolýzy
Za prítomnosti kyslíka, ako čoskoro uvidíte, je konečný produkt glykolýzy 36 až 38 molekuly ATPs vodou a oxidom uhličitým strateným do životného prostredia v troch krokoch bunkového dýchania po glykolýze.
Ale ak sa od vás požaduje, aby ste uviedli zoznam produktov glykolýzy, bodka, odpoveďou sú dve molekuly pyruvátu, dve NADH a dve ATP.
Aeróbne reakcie bunkového dýchania
U eukaryotov s dostatočným prísunom kyslíka sa pyruvát vyrobený pri glykolýze dostane do mitochondrie, kde prechádzajú radom transformácií, ktoré nakoniec prinesú bohatstvo ATP.
Prechodná reakcia: Dva trojuhlíkové pyruváty sa prevedú na pár dvojuhlíkových molekúl z acetyl koenzým A (acetyl CoA), ktorý je kľúčovým účastníkom mnohých metabolických reakcií. To má za následok stratu dvojice uhlíkov vo forme oxidu uhličitého, príp CO2 (odpadový produkt u ľudí a zdroj potravy pre rastliny).
Krebsov cyklus: Acetyl CoA sa teraz kombinuje so štvoruhlíkovou molekulou nazývanou oxaloacetát za vzniku šesťuhlíkovej molekuly oxaloacetát. V sérii krokov, ktoré poskytujú elektrónové nosiče NADH a FADH2 spolu s malým množstvom energie (dva ATP na prednú molekulu glukózy) sa citrát premení späť na oxaloacetát. Celkom štyri CO2 sa dávajú do životného prostredia v Krebsov cyklus.
Reťazec transportu elektrónov (ETC): Na mitochondriálnej membráne sú to elektróny z NADH a FADH2 sa používajú na využitie fosforylácie ADP na získanie ATP s O2 (molekulárny kyslík) ako konečný akceptor elektrónov. To produkuje 32 až 34 ATP a O2 sa prevádza na vodu (H2O).
Na vedenie bunkového dýchania je potrebný kyslík: správny alebo nepravdivý?
Aj keď nejde o celkom trikovú otázku, táto vyžaduje určité spresnenie limitov otázky. Samotná glykolýza nemusí byť nevyhnutne súčasťou bunkového dýchania, ako je to u prokaryotov. Ale v organizmoch, ktoré využívajú aeróbne dýchanie a vykonávajú tak bunkové dýchanie od začiatku do konca, je glykolýza prvým a nevyhnutným krokom procesu.
Ak sa vás teda opýtali, či je potrebný kyslík pre každý krok bunkového dýchania, odpoveď znie nie. Ale ak sa vás opýta, či bunkové dýchanie pretože to je zvyčajne definované, vyžaduje kyslík, aby mohol pokračovať, odpoveď je jednoznačná áno.