Sisu
- Glükolüüs, kokkuvõte
- Glükolüüsi tooted
- Raku hingamise aeroobsed reaktsioonid
- Rakkude hingamise läbiviimiseks on vaja hapnikku: kas see on õige või vale?
Glükolüüs on protsess, mis toodab energiat ilma hapniku juuresolekuta. Seda esineb kõigis elavates rakkudes, alates lihtsamatest üherakulistest prokarüootidest kuni suurimate ja raskeimate loomadeni. Kõik, mis on vajalik glükolüüsi toimumiseks, on glükoos, kuue süsiniku suhkur valemiga C6H12O6ja raku tsütoplasmas oma rikkaliku glükolüütiliste ensüümide tihedusega (spetsiaalsed valgud, mis kiirenevad spetsiifiliste biokeemiliste reaktsioonide käigus).
Prokarüootides on rakk saavutanud energiatootmise piiri, kui glükolüüs on läbi. Kuid eukarüootides, millel on mitokondrid ja mis on seega võimelised lõpetama rakulise hingamise, töödeldakse glükolüüsi käigus valmistatud püruvaati edasi viisil, mis annab lõpuks üle 15 korra rohkem energiat kui ainult glükolüüs.
Glükolüüs, kokkuvõte
Pärast glükoosimolekuli sisenemist rakku on sellel kohe fosfaatrühm, mis on kinnitatud ühe süsiniku külge. Seejärel viiakse see ümber fruktoosi fosforüülitud molekuliks, mis on veel kuuesüsinikne suhkur. Seejärel see molekul fosforüülitakse uuesti. Need sammud nõuavad kahe ATP investeeringut.
Seejärel jagatakse kuue süsiniku molekul kolmeks süsiniku moodustavaks molekuliks, millest igaühel on oma fosfaat. Mõlemad neist fosforüülitakse uuesti, saades kaks identset kahekordselt fosforüülitud molekuli. Kuna need teisendatakse ümber püruvaat (C3H4O3), kasutatakse nelja fosfaati nelja ATP genereerimiseks a kahe ATP puhaskasum glükolüüsist.
Glükolüüsi tooted
Hapniku juuresolekul, nagu varsti näete, on glükolüüsi lõppsaaduseks 36–38 ATP molekuli, millest vesi ja süsinikdioksiid kaovad keskkonnale kolmes raku hingamise etapis pärast glükolüüsi.
Kuid kui teil palutakse loetleda lõpliku glükolüüsi saadused, on vastus kaks püruvaadi molekuli, kaks NADH ja kaks ATP.
Raku hingamise aeroobsed reaktsioonid
Piisava hapnikuvarustusega eukarüootides suundub glükolüüsi teel valmistatud püruvaat mitokondritesse, kus see läbib rea muundamisi, mis annavad lõpuks hulgaliselt ATP-d.
Üleminekureaktsioon: Kaks kolme süsinikuga püruvaati muundatakse kahe süsiniku molekulide paariks atsetüülkoensüüm A (atsetüül-CoA), mis on võtmeisik metaboolsetes reaktsioonides. Selle tagajärjel kaob paar süsinikku süsinikdioksiidi kujul või CO2 (inimestel tekkiv jäätmetoode ja taimede toiduallikas).
Krebsi tsükkel: Atsetüül-CoA ühendatakse nüüd nelja süsiniku molekuliga, mida nimetatakse oksaloatsetaadiks, et saada kuue süsiniku molekul oksaloatsetaat. Elementide kandjatena NADH ja FADH saavate sammude seeriana2 koos väikese koguse energiaga (kaks ATP glükoosimolekuli ülesvoolu) muundatakse tsitraat tagasi oksaloatsetaadiks. Kokku neli CO2 antakse Krebsi tsüklis keskkonnale.
Elektronide transpordiahel (ETC): Mitokondriaalsel membraanil elektronid NADH-st ja FADH-st2 kasutatakse ADP fosforüülimise võimendamiseks ATP saamiseks koos O-ga2 (molekulaarne hapnik) kui lõplik elektronaktseptor. See annab 32 kuni 34 ATP ja O2 muundatakse veeks (H2O).
Rakkude hingamise läbiviimiseks on vaja hapnikku: kas see on õige või vale?
Ehkki see pole täpselt trikkiküsimus, nõuab see küsimuse piiride täpsustamist. Ainuüksi glükolüüs ei ole tingimata raku hingamise osa, nagu prokarüootide puhul. Kuid organismides, mis kasutavad aeroobset hingamist ja teostavad seega raku hingamist algusest lõpuni, on glükolüüs protsessi esimene samm ja vajalik.
Kui teilt küsitakse, kas hapnikuvajadus on vajalik igas rakulise hingamise etapis, on vastus eitav. Kuid kui teilt küsitakse, kas tavaliselt määratletud rakuhingamine nõuab jätkamiseks hapnikku, on vastus kindel jah.