Glikolisis Anaerobik Apa, Reaksi, Laluan Fermentatif

Apakah glikolisis anaerobik?

The Glikolisis anaerobik o Anaerobik adalah laluan katabolik yang digunakan oleh banyak jenis sel untuk kemerosotan glukosa tanpa ketiadaan oksigen. Iaitu, glukosa tidak sepenuhnya dioksidakan dengan karbon dioksida dan air, seperti halnya dengan glikolisis aerobik, tetapi produk penapaian dihasilkan.

Ia dipanggil glikolisis anaerobik, kerana ia berlaku tanpa kehadiran oksigen, yang dalam kes -kes lain berfungsi sebagai penerima elektron akhir dalam rantai penghantar mitokondria, di mana sejumlah besar tenaga dihasilkan dari pemprosesan produk glikolitik.

Bergantung pada organisma, keadaan anaerobiosis atau ketiadaan oksigen akan mengakibatkan pengeluaran asid laktik (sel -sel otot, contohnya) atau etanol (ragi), dari piruvat yang dihasilkan oleh katabolisme glukosa.

Akibatnya, prestasi tenaga jatuh secara dramatik, kerana hanya dua tahi lalat ATP yang dihasilkan untuk setiap mol glukosa yang diproses, berbanding dengan 8 tahi lalat yang boleh diperolehi semasa glikolisis aerobik (hanya dalam fasa glikolitik).

Perbezaan bilangan molekul ATP mempunyai kaitan dengan reoksidasi NADH, yang tidak menghasilkan ATP tambahan, bertentangan dengan apa yang berlaku dalam glikolisis aerobik, yang bagi setiap NADH memperoleh 3 molekul ATP.

Reaksi

Glikolisis anaerobik tidak sama sekali dari glikolisis aerobik, kerana istilah "anaerobik" merujuk kepada apa yang berlaku selepas laluan glikolitik, iaitu, ke destinasi produk reaksi dan perantara.

Boleh melayani anda: pernafasan trakea

Oleh itu, dalam reaksi glikolisis anaerobik sepuluh enzim yang berbeza mengambil bahagian, iaitu:

1-hexoquinase (HK): Gunakan molekul ATP untuk setiap molekul glukosa. Menghasilkan glukosa 6-fosfat (G6P) dan ADP. Tindak balasnya tidak dapat dipulihkan dan meritsi ion magnesium.

 2-fosfoglucoso isomerasa (PGI): isomeriza G6P fruktosa 6-fosfat (F6P).

 3-phosphofrucerachinase (PFK): Fosforyila F6P A fruktosa 1.6-biphosphate (F1.6-bp) menggunakan molekul ATP untuk setiap F6P, tindak balas ini juga tidak dapat dipulihkan.

 4-Aldolase: Escind molekul F1.6-bp dan menghasilkan glyceraldehyde 3-fosfat (GAP) dan dihydroxyacetone fosfat (DHAP).

 Isomerase 5-fosfat (TIM): Mengambil bahagian dalam interconversion DHAP dan GAP.

 6-Glyceraldehyde 3-fosfat dehidrogenase (GAPDH): Gunakan dua molekul NAD⁺ dan 2 molekul fosfat anorganik (PI) untuk fosforilasi jurang, menghasilkan 1.3-bifosfogliserat (1.3-bpg) dan 2 NADH.

 7-Fosfoglicerato quinasa (PGK): Menghasilkan dua molekul ATP disebabkan oleh fosforilasi pada tahap substrat dua molekul ADP. Penekanan dengan penderma kumpulan fosfat setiap molekul 1.3-bpg. Menghasilkan 2 molekul 3-phosphoglycerate (3pg).

 8-Fosfoglicerato Mutasa (PGM): Menyusun semula molekul 3pg untuk menyebabkan perantara dengan tenaga yang lebih besar, 2pg.

 199.

Kinase 10-Pyruvate (PYK): Phosphoenolpyruvate digunakan oleh enzim ini untuk membentuk piruvat. Reaksi membayangkan pemindahan kumpulan fosfat dalam kedudukan 2 fosfoenolpiruvat kepada molekul ADP. 2 piruvat dan 2 ATP dihasilkan untuk setiap glukosa.

Laluan fermentatif

Penapaian adalah istilah yang digunakan untuk menunjukkan bahawa glukosa atau nutrien lain terdegradasi tanpa ketiadaan oksigen, untuk mendapatkan tenaga.

Tanpa ketiadaan oksigen, rantai penghantar elektron tidak mempunyai penerima akhir dan oleh itu tidak berlaku fosforilasi oksidatif yang membayar sejumlah besar tenaga dalam bentuk ATP. NADH tidak reoxyd dengan laluan mitokondria tetapi dengan laluan alternatif, yang tidak menghasilkan ATP.

Ia boleh melayani anda: piruvat kinase: struktur, fungsi, peraturan, perencatan

Tanpa cukup NAD⁺ Laluan glikolitik.

Sesetengah sel mempunyai mekanisme alternatif untuk mengatasi tempoh anaerobiosis, dan pada umumnya mekanisme ini menyiratkan beberapa jenis penapaian. Sel -sel lain, sebaliknya, bergantung hampir secara eksklusif pada proses penapaian untuk sara hidup.

Produk dari laluan penapaian banyak organisma adalah berkaitan dengan ekonomi kepada manusia; Contohnya adalah pengeluaran etanol oleh beberapa ragi dalam anaerobiosis dan pembentukan asid laktik oleh bakteria lacting yang digunakan untuk pengeluaran yogurt.

Pengeluaran asid laktik

Banyak jenis sel jika tiada oksigen menghasilkan asid laktik berkat reaksi yang dikatalkan oleh kompleks laktat dehidrogenase, yang menggunakan karbon piruvat dan NADH yang dihasilkan dalam reaksi GAPDH.

Fermentasi laktik (Sumber: Sjantoni [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)] melalui Wikimedia Commons)

Pengeluaran etanol

Piruvat ditukar menjadi acetaldehyde dan CO2 oleh decarboxylase piruvat. Acetaldehyde kemudian digunakan oleh dehidrogenase alkohol, yang mengurangkannya dengan menghasilkan etanol dan menanam semula molekul NAD⁺ untuk setiap molekul piruvat yang masuk dengan cara ini.

Fermentasi beralkohol (Sumber: Arobson1 [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)] melalui Wikimedia Commons)

Penapaian aerobik

Glikolisis Anaerobik mempunyai ciri utama fakta bahawa produk akhir tidak sesuai dengan CO₂ dan air, seperti dalam kes glikolisis aerobik. Di tempatnya, tindak balas penapaian biasa dijana.

Sesetengah penulis telah menggambarkan proses "penapaian aerobik" atau glikolisis glucly aerobik untuk organisma tertentu, di antaranya beberapa parasit keluarga trypanosomatidae dan banyak sel kanser menonjol.

Ia boleh melayani anda: Thermoreceptors: Pada manusia, pada haiwan, di tumbuh -tumbuhan

Dalam organisma ini telah ditunjukkan bahawa walaupun di hadapan oksigen, produk -produk laluan glikolitik yang mungkin dari karbonya.

Walaupun "penapaian aerobik" glukosa tidak menyiratkan jumlah ketiadaan aktiviti pernafasan, kerana ia bukan proses semua atau tidak ada. Walau bagaimanapun, bibliografi menunjukkan perkumuhan produk seperti piruvat, laktat, succinate, jahat dan asid organik lain.

Glikolisis dan Kanser

Banyak sel kanser menunjukkan peningkatan aliran glukosa dan glikolitik.

Tumor pada pesakit kanser tumbuh dengan pesat, jadi saluran darah berada dalam hipoksia. Oleh itu, suplemen tenaga sel -sel ini bergantung terutamanya pada glikolisis anaerobik.

Walau bagaimanapun, fenomena ini dibantu oleh faktor transkripsi hipoksia (HIF), yang meningkatkan ekspresi enzim glikolitik dan pengangkut glukosa dalam membran melalui mekanisme kompleks.

Rujukan

1. Cazzulo, J. J. (1992). Penapaian glukosa aerobik oleh trypanosomatids. Jurnal FASB, 6, 3153-3161.
2. Jones, w., & Bianchi, k. (2015). Glikolisis aerobik: Beyond Proliferation. Frontiers in Immunology, 6, 1-5.