Glikoliza je proces, ki proizvaja energijo brez prisotnosti kisika. Pojavlja se v vseh živih celicah, od najpreprostejših enoceličnih prokariontov do največjih in najtežjih živali. Vse, za kar je potrebno glikoliza da se zgodi je glukoza, šest-ogljikov sladkor s formulo C6H12O6in citoplazmo celice z bogato gostoto glikolitičnih encimov (posebni proteini, ki pospešujejo posebne biokemične reakcije).
V prokarionti, ko je glikoliza končana, je celica dosegla mejo proizvodnje energije. V evkariontivendar imajo mitohondrije in so tako sposobni do konca dokončati celično dihanje, piruvat v glikolizi nadalje predelujemo na način, da na koncu dobimo več kot 15-krat več energije kot samo glikoliza naredi.
Glikoliza, povzeto
Ko molekula glukoze vstopi v celico, ima takoj fosfatno skupino, pritrjeno na enega od svojih ogljikov. Nato se preuredi v fosforilirano molekulo fruktoze, drugega sladkorja s šestimi ogljiki. Ta molekula se nato ponovno fosforilira. Ti koraki zahtevajo naložbo dveh ATP.
Nato se molekula šest ogljika razdeli v par molekul s tremi ogljiki, od katerih ima vsak svoj fosfat. Vsak od njih se ponovno fosforilira, tako da dobimo dve enaki dvojno fosforilirani molekuli. Ko se ti pretvorijo v
piruvat (C3H4O3), štirje fosfati se uporabljajo za tvorbo štirih ATP, za neto dobiček dveh ATP iz glikolize.Izdelki glikolize
Kot ste kmalu videli, je v prisotnosti kisika končni produkt glikolize 36 do 38 molekule ATPz vodo in ogljikovim dioksidom, izgubljenim v okolju v treh stopnjah celičnega dihanja po glikolizi.
Če pa boste morali našteti produkte glikolize, pika, odgovor je dve molekuli piruvata, dve NADH in dve ATP.
Aerobne reakcije celičnega dihanja
Pri evkariontih z zadostno oskrbo s kisikom se piruvat iz glikolize prebije mitohondrije, kjer je podvržen vrsti transformacij, ki na koncu prinesejo veliko ATP.
Prehodna reakcija: Dva tri-ogljikova piruvata se pretvorita v par dvoogljičnih molekul acetil koencim A (acetil CoA), ki je ključni udeleženec množice presnovnih reakcij. Posledica tega je izguba para ogljika v obliki ogljikovega dioksida, oz CO2 (odpadni produkt pri ljudeh in vir hrane za rastline).
Krebsov cikel: Acetil CoA se zdaj kombinira z molekulo s štirimi ogljiki, imenovano oksaloacetat, in tvori molekulo s šestimi ogljiki oksaloacetat. V seriji korakov, ki dajejo nosilce elektronov NADH in FADH2 skupaj z majhno količino energije (dva ATP na molekulo glukoze v zgornjem toku) se citrat pretvori nazaj v oksaloacetat. Skupaj štiri CO2 so dana okolju v Krebsov cikel.
Veriga prenosa elektronov (ETC): Na mitohondrijski membrani elektroni iz NADH in FADH2 se uporabljajo za izkoriščanje fosforilacije ADP, da dobimo ATP z O2 (molekularni kisik) kot končni akceptor elektronov. Tako nastane 32 do 34 ATP in O.2 pretvori v vodo (H2O).
Za izvajanje celičnega dihanja je potreben kisik: resničen ali napačen?
Čeprav vprašanje ni ravno trik, to zahteva nekaj podrobnosti o mejah vprašanja. Samo glikoliza ni nujno del celičnega dihanja, kot pri prokariontih. Toda v organizmih, ki uporabljajo aerobno dihanje in tako izvajajo celično dihanje od začetka do konca, je glikoliza prvi in nujen korak v procesu.
Če bi vas zato vprašali, ali je kisik potreben za vsak korak celičnega dihanja, je odgovor ne. Če pa vas vprašajo, če celično dihanje ker je običajno določeno, da za nadaljevanje potrebuje kisik, je odgovor nedvomno pritrdilen.