Anaerobinen glykolyysi mikä on, reaktiot, käymispolut

Mikä on anaerobinen glykolyysi?

Se Anaerobinen glykolyysi o Anaerobinen on katabolinen reitti, jota monentyyppiset solut käyttävät glukoosin hajoamiseen hapen puuttuessa. Toisin sanoen glukoosi ei ole täysin hapettunut hiilidioksidiksi ja vedelle, kuten aerobisen glykolyysin tapauksessa, mutta fermentoivia tuotteita syntyy.

Sitä kutsutaan anaerobiseksi glykolyysiksi, koska se tapahtuu ilman hapen läsnäoloa, joka muissa tapauksissa toimii lopullisena elektronien vastaanottajana mitokondrioiden kuljetinketjussa, jossa glykolyyttisten tuotteiden prosessoinnista tuotetaan suuria energiamääriä energiaa.

Organismista riippuen anaerobioositila tai hapen puuttuminen johtaa maitohappojen (esimerkiksi lihassolujen) tai etanolin (hiivojen) tuotantoon glukoosin tuottamasta pyruvaatista glukoosin tuottamasta pyruvaatista.

Seurauksena on, että energian suorituskyky laskee dramaattisesti, koska jokaiselle prosessoidulle glukoosimolille tuotetaan vain kaksi ATP -moolia verrattuna 8 mooliin, jotka voidaan saada aerobisen glykolyysin aikana (vain glykolyyttisessä vaiheessa).

ATP -molekyylien lukumäärän ero liittyy NADH: n uudelleenoksidoinnin kanssa, joka ei tuota ylimääräistä ATP: tä, toisin kuin aerobisessa glykolyysissä tapahtuu, mikä jokaiselle NADH: lle sai 3 ATP -molekyyliä.

Reaktiot

Anaerobinen glykolyysi ei ole ollenkaan aerobisesta glykolyysistä, koska termi "anaerobinen" viittaa pikemminkin siihen, mitä tapahtuu glykolyyttisen reitin jälkeen, toisin sanoen reaktiotuotteiden ja välittäjien määränpäähän.

Voi palvella sinua: henkitorven hengitys

Siten Anaerobisen glykolyysin reaktioissa osallistuvat kymmenen erilaista entsyymiä, nimittäin:

1-HEXOQUINASE (HK): Käytä ATP-molekyyliä jokaiselle glukoosimolekyylille. Tuottaa glukoosi 6-fosfaattia (G6P) ja ADP. Reaktio on peruuttamaton ja ansaitsee magnesiumioonit.

 2-fosfoglucoso isomerasa (PGI): Isomeriza G6P A Fruktoosi 6-fosfaatti (F6P).

 3-fosfofrucerachinaasi (PFK): Fosforyila F6P A Fruktoosi 1,6-bifosfaatti (F1.6-BP) käyttämällä ATP-molekyyliä jokaiselle F6P: lle, tämä reaktio on myös peruuttamaton.

 4-Aldolaasi: Kohda F1.6-BP-molekyyli ja tuottaa glyseraldehydi 3-fosfaattia (aukko) ja dihydroksiasetonfosfaattia (DHAP).

 5-fosfaatti-isomeraasi (TIM): Osallistuu DHAP: n ja GAP-välikohtaan.

 6-glyseraldehydi 3-fosfaattidehydrogenaasi (GAPDH): Käytä kahta NAD-molekyyliä⁺ ja 2 epäorgaanista fosfaattimolekyyliä (PI) raon fosforylaatioon, tuottaa 1,3-bifosfoglyseraattia (1,3 bpg) ja 2 NADH: ta.

 7-Fosfoglicerato Quinasa (PGK): tuottaa kaksi ATP-molekyyliä, jotka johtuvat fosforylaatiosta kahden ADP-molekyylin substraattitasolla. Painota fosfaattiryhmän luovuttajaa 1,3 bpg molekyyliä. Tuottaa 2 3-fosfoglysererate (3PG) -molekyyliä.

 8-Fosfoglicerato Mutasa (PGM): Järjestä 3PG-molekyyli uudelleen aiheuttamaan välittäjä, jolla on suurempi energia, 2PG.

 199.

10-pyruvaattikinaasi (PYK): Tämä entsyymi käyttää fosfoenolypyruvaattia pyruvaatin muodostamiseksi. Reaktio merkitsee fosfaattiryhmän siirtymistä fosfoenoliruvaatin asennossa 2 ADP -molekyyliin. Jokaiselle glukoosille tuotetaan 2 pyruvaattia ja 2 ATP: tä.

Fermentiiviset reitit

Käyminen on termi, jota käytetään osoittamaan, että glukoosi tai muut ravintoaineet hajoavat hapen puuttuessa energian saamiseksi.

Hapen puuttuessa elektronikuljetinketjussa ei ole lopullista vastaanottajaa, joten se ei tapahdu hapettumisfosforylaatiota, joka maksaa suuria määriä energiaa ATP: n muodossa. NADH: ta ei ole uudelleenoksilla mitokondriaalisella reitillä, vaan vaihtoehtoisilla reiteillä, jotka eivät tuota ATP: tä.

Se voi palvella sinua: pyruvaattikinaasi: rakenne, toiminta, säätely, estäminen

Ilman tarpeeksi nad⁺ Glykolyyttinen polku.

Joillakin soluilla on vaihtoehtoisia mekanismeja selviytyä anaerobioosin ajanjaksoista, ja yleensä nämä mekanismit viittaavat jonkin tyyppisiin käymiseen. Muut solut päinvastoin riippuvat melkein yksinomaan toimeentulon käymisprosesseista.

Monien organismien fermentoivien polkujen tuotteet ovat taloudellisesti merkityksellisiä ihmiselle; Esimerkkejä ovat etanolin tuotanto joidenkin hiivojen avulla anaerobioosissa ja maitohapon muodostuminen jogurttituotantoon käytettyjen imetysbakteerien avulla.

Maitohappotuotanto

Monen tyyppiset solutyypit hapen puuttuessa tuottavat maitohappoa dehydrogenaasilaktaattikompleksin katalysoiman reaktion ansiosta, joka käyttää gapdH -reaktiossa tuotettua pyruvaattia hiiliä ja NADH: ta,.

Maitokäyttö (lähde: SJantoni [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)] Wikimedia Commonsin kautta)

Etanolin tuotanto

Pyruvaatti muunnetaan asetaldehydiksi ja CO2: ksi pyruvaatin dekarboksylaasin avulla. Sitten alkoholidehydrogenaasi käyttää asetaldehydiä, joka vähentää sitä tuottamalla etanolia ja uudistamalla NAD -molekyyliä⁺ jokaiselle pyruvaattimolekyylille, joka tulee tällä tavalla.

Alkoholinen käyminen (lähde: Arobson1 [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/4.0)] Wikimedia Commonsin kautta)

Aerobinen käyminen

Anaerobisen glykolyysin pääominaisuutena on se, että lopputuotteet eivät vastaa CO: ta₂ ja vesi, kuten aerobisen glykolyysin tapauksessa. Sen sijaan syntyy tyypillisiä käymisreaktioita.

Jotkut kirjoittajat ovat kuvanneet "aerobisen käymisen" tai aerobisen glykolyysin prosessin tietyille organismeille, joista jotkut Trypanosomatidae -perheen loiset ja monet syöpäsolut erottuvat.

Se voi palvella sinua: termoreseptorit: ihmisillä, eläimissä, kasveissa

Näissä organismeissa on osoitettu, että jopa hapen läsnä ollessa sen hiilihiilihiilihiilihiilihiilikerroksiset glykolyyttisen polun tuotteet.

Vaikka glukoosin "aerobinen käyminen" ei tarkoita hengitysvaikutuksen kokonaista puuttumista, koska se ei ole kaikkien tai ei mitään prosessi. Bibliografia osoittaa kuitenkin tuotteiden, kuten pyruvaatin, laktaatin, sukkinaatin, pahan ja muiden orgaanisten happojen, erittymisen.

Glykolyysi ja syöpä

Monet syöpäsolut osoittavat glukoosin ja glykolyyttisen virtauksen lisääntymistä.

Syöpäpotilaiden kasvaimet kasvavat nopeasti, joten verisuonet ovat hypoksiassa. Siten näiden solujen energialisä riippuu pääasiassa anaerobisesta glykolyysistä.

Tätä ilmiötä auttaa kuitenkin hypoksia -indusoitava transkriptiotekijä (HIF), joka lisää glykolyyttisten entsyymien ja glukoosin kuljettajien ilmentymistä kalvossa monimutkaisten mekanismien kautta.

Viitteet

1. Cazzulo, J. J -. (1992). Glukoosin aerobinen käyminen trypanosomatidilla. FASB -päiväkirja, 6, 3153-3161.
2. Jones, W., & Bianchi, K. (2015). Aerobinen glykolyysi: leviämisen lisäksi. Immunologian rajat, 6, 1-5.