Inhoud
- Glycolyse, samengevat
- De producten van glycolyse
- De aërobe reacties van cellulaire ademhaling
- Zuurstof is vereist om cellulaire ademhaling uit te voeren: waar of niet waar?
glycolyse is een proces dat energie produceert zonder de aanwezigheid van zuurstof. Het komt voor in alle levende cellen, van de eenvoudigste eencellige prokaryoten tot de grootste en zwaarste dieren. Het enige dat nodig is voor glycolyse is glucose, een zes-koolstof suiker met de formule C6H12O6en het cytoplasma van een cel met zijn rijke dichtheid aan glycolytische enzymen (speciale eiwitten die specifieke biochemische reacties versnellen).
In prokaryoten heeft de cel, zodra de glycolyse voorbij is, zijn energieproductielimiet bereikt. In eukaryoten, die echter mitochondriën hebben en dus in staat zijn om de cellulaire ademhaling tot het einde te voltooien, wordt het pyruvaat dat in glycolyse is gemaakt verder verwerkt op een manier die uiteindelijk meer dan 15 keer zoveel energie oplevert als glycolyse alleen.
Glycolyse, samengevat
Nadat een glucosemolecule een cel binnenkomt, heeft deze onmiddellijk een fosfaatgroep gehecht aan een van zijn koolstofatomen. Het wordt vervolgens herschikt in een gefosforyleerd molecuul van fructose, een andere zes-koolstof suiker. Dit molecuul wordt vervolgens opnieuw gefosforyleerd. Deze stappen vereisen een investering van twee ATP.
Vervolgens wordt het zes-koolstof molecuul gesplitst in een paar drie-koolstof moleculen, elk met zijn eigen fosfaat. Elk van deze wordt opnieuw gefosforyleerd, wat twee identieke dubbel gefosforyleerde moleculen oplevert. Zoals deze worden omgezet in pyruvaat (C3H4O3)worden de vier fosfaten gebruikt om vier ATP te genereren, voor a netto winst van twee ATP uit glycolyse.
De producten van glycolyse
In aanwezigheid van zuurstof, zoals je snel zult zien, is het eindproduct van glycolyse 36 tot 38 ATP-moleculen, waarbij water en kooldioxide verloren gaan aan het milieu in de drie cellulaire ademhalingsstappen na glycolyse.
Maar als u wordt gevraagd om de producten van glycolyse op te sommen, full stop, is het antwoord twee moleculen pyruvaat, twee NADH en twee ATP.
De aërobe reacties van cellulaire ademhaling
In eukaryoten met voldoende zuurstoftoevoer baant het pyruvaat dat in glycolyse wordt gemaakt zijn weg naar de mitochondriën, waar het een reeks transformaties ondergaat die uiteindelijk een rijkdom aan ATP opleveren.
De overgangsreactie: De twee drie-koolstof pyruvaten worden omgezet in een paar twee-koolstof moleculen van acetyl co-enzym A (acetyl CoA), die een belangrijke deelnemer is aan een groot aantal metabole reacties. Dit resulteert in het verlies van een paar koolstofatomen in de vorm van koolstofdioxide, of CO2 (een afvalproduct bij mensen en een voedselbron voor planten).
De Krebs-cyclus: De acetyl CoA combineert nu met een vier-koolstof molecuul genaamd oxaloacetaat om het zes-koolstof molecuul te produceren oxaalacetaat. In s reeks stappen die de elektronendragers NADH en FADH opleveren2 samen met een kleine hoeveelheid energie (twee ATP per stroomopwaartse glucosemolecule), wordt citraat weer omgezet in oxaloacetaat. In totaal vier CO2 worden gegeven aan het milieu in de Krebs-cyclus.
De elektrontransportketen (ETC): Op het mitochondriale membraan, de elektronen van NADH en FADH2 worden gebruikt om de fosforylering van ADP te benutten om ATP met O op te leveren2 (moleculaire zuurstof) als de uiteindelijke elektronenacceptor. Dit levert 32 tot 34 ATP en de O op2 wordt omgezet in water (H2O).
Zuurstof is vereist om cellulaire ademhaling uit te voeren: waar of niet waar?
Hoewel het niet echt een trucvraag is, vereist deze een specificatie van de grenzen van de vraag. Glycolyse alleen is niet noodzakelijkerwijs een onderdeel van cellulaire ademhaling, zoals bij prokaryoten. Maar in organismen die wel gebruik maken van aerobe ademhaling en dus cellulaire ademhaling uitvoeren van begin tot eind, is glycolyse de eerste stap van het proces en een noodzakelijke.
Als u daarom werd gevraagd of zuurstof nodig is voor elke stap van cellulaire ademhaling, is het antwoord nee. Maar als u wordt gevraagd of cellulaire ademhaling zoals gewoonlijk wordt gedefinieerd zuurstof vereist om door te gaan, is het antwoord duidelijk ja.