Glykolys är en process som producerar energi utan närvaro av syre. Det förekommer i alla levande celler, från de enklaste encellade prokaryoter till de största och tyngsta djuren. Allt som behövs för glykolys att hända är glukos, ett socker med sex kol med formeln C6H12O6och cellens cytoplasma med dess rika densitet av glykolytiska enzymer (speciella proteiner som påskyndar specifika biokemiska reaktioner).
I prokaryoternär glykolys är över har cellen nått sin energiproduktionsgräns. I eukaryoteremellertid, som har mitokondrier och därmed kan fullborda cellulär andning till dess slut, gjorde pyruvat vid glykolys bearbetas ytterligare på ett sätt som i slutändan ger mer än 15 gånger så mycket energi som glykolys ensam gör.
Glykolys, sammanfattad
Efter att en glukosmolekyl har kommit in i en cell har den omedelbart en fosfatgrupp fäst vid ett av dess kol. Det ordnas sedan om till en fosforylerad fruktosmolekyl, ytterligare ett kolsocker. Denna molekyl fosforyleras sedan igen. Dessa steg kräver en investering på två ATP.
Därefter delas sexkolmolekylen i ett par trekolmolekyler, var och en med sitt eget fosfat. Var och en av dessa fosforyleras igen, vilket ger två identiska dubbelt fosforylerade molekyler. Eftersom dessa omvandlas till pyruvat (C3H4O3), används de fyra fosfaterna för att generera fyra ATP, för a nettovinst på två ATP från glykolys.
Produkterna av glykolys
I närvaro av syre, som du snart kommer att se, är slutprodukten av glykolys 36 till 38 molekyler av ATP, med vatten och koldioxid förlorad för miljön i de tre cellulära andningsstegen efter glykolys.
Men om du ombeds att lista produkterna av glykolys, punkt, är svaret två molekyler av pyruvat, två NADH och två ATP.
De aeroba reaktionerna av cellulär andning
I eukaryoter med tillräcklig syretillförsel tar pyruvatet framställt i glykolys sig in i mitokondrierna, där den genomgår en serie omvandlingar som i slutändan ger en rikedom av ATP.
Övergångsreaktionen: De två tre-kol pyruvat omvandlas till ett par två-kol molekyler av acetylkoenzym A (acetyl CoA), som är en nyckeldeltagare i en mängd metaboliska reaktioner. Detta resulterar i förlust av ett par kolatomer i form av koldioxid, eller CO2 (en avfallsprodukt hos människor och en matkälla för växter).
Krebs-cykeln: Acetyl CoA kombineras nu med en fyrkolmolekyl som kallas oxaloacetat för att producera sexkolmolekylen oxaloacetat. I serie av steg som ger elektronbärarna NADH och FADH2 tillsammans med en liten mängd energi (två ATP per uppströms glukosmolekyl) omvandlas citrat tillbaka till oxaloacetat. Totalt fyra CO2 ges till miljön i Krebs cyklar.
Elektrontransportkedjan (ETC): På mitokondriellt membran, elektronerna från NADH och FADH2 används för att utnyttja fosforyleringen av ADP för att ge ATP, med O2 (molekylärt syre) som den slutliga elektronacceptorn. Detta producerar 32 till 34 ATP och O2 omvandlas till vatten (H2O).
Syre krävs för att leda cellulär andning: sant eller falskt?
Även om det inte exakt är en trickfråga, kräver den här en viss specifikation av gränserna för frågan. Glykolys ensam är inte nödvändigtvis en del av cellulär andning, som i prokaryoter. Men i organismer som använder aerob andning och därmed utföra cellulär andning från början till slut är glykolys det första steget i processen och en nödvändig.
Om du därför blev ombedd om syre behövs för varje steg i cellandningen, är svaret nej. Men om du tillfrågas om cellandningen eftersom det vanligtvis definieras kräver syre för att kunna fortsätta, är svaret ett definitivt ja.