Glikolisis anaerob apa adanya, reaksi, jalur fermentasi

Apa itu glikolisis anaerob?

Itu Glikolisis anaerob o Anaerob adalah rute katabolik yang digunakan oleh banyak jenis sel untuk degradasi glukosa tanpa adanya oksigen. Artinya, glukosa tidak sepenuhnya teroksidasi menjadi karbon dioksida dan air, seperti halnya dengan glikolisis aerobik, tetapi produk fermentasi dihasilkan.

Ini disebut glikolisis anaerob, karena terjadi tanpa adanya oksigen, yang dalam kasus lain berfungsi sebagai akseptor elektron akhir dalam rantai konveyor mitokondria, di mana sejumlah besar energi diproduksi dari pemrosesan produk glikolitik glikolitik.

Tergantung pada organisme, kondisi anaerobiosis atau tidak adanya oksigen akan menghasilkan produksi asam laktat (sel otot, misalnya) atau etanol (ragi), dari piruvat yang dihasilkan oleh katabolisme glukosa.

Akibatnya, kinerja energi turun secara dramatis, karena hanya dua mol ATP yang diproduksi untuk setiap mol glukosa yang diproses, dibandingkan dengan 8 mol yang dapat diperoleh selama glikolisis aerobik (hanya dalam fase glikolitik).

Perbedaan dalam jumlah molekul ATP berkaitan dengan reoksidasi NADH, yang tidak menghasilkan ATP tambahan, bertentangan dengan apa yang terjadi dalam glikolisis aerobik, yang untuk setiap NADH memperoleh 3 molekul ATP.

Reaksi

Glikolisis anaerob sama sekali tidak dari glikolisis aerob, karena istilah "anaerob" lebih mengacu pada apa yang terjadi setelah rute glikolitik, yaitu, ke tujuan produk reaksi dan perantara perantara.

Dapat melayani Anda: pernapasan trakea

Dengan demikian, dalam reaksi glikolisis anaerob sepuluh enzim yang berbeda berpartisipasi, yaitu:

1-hexoquinase (HK): Gunakan molekul ATP untuk setiap molekul glukosa. Menghasilkan glukosa 6-fosfat (G6P) dan ADP. Reaksi tidak dapat diubah dan pantas ion magnesium.

 2-fosfoglucoso isomerasa (PGI): isomeriza g6p fruktosa 6-fosfat (f6p).

 3-Fosfofrucerachinase (PFK): Fosphoryila f6p fruktosa 1,6-biphosphate (F1.6-bp) menggunakan molekul ATP untuk setiap F6P, reaksi ini juga tidak dapat diubah.

 4-aldolase: Escind molekul F1.6-bp dan menghasilkan gliseraldehida 3-fosfat (celah) dan dihydroxyacetone fosfat (DHAP).

 5-fosfat isomerase (TIM): Berpartisipasi dalam DHAP dan Interkonversi GAP.

 6-gliseraldehida 3-fosfat dehidrogenase (GAPDH): Gunakan dua molekul NAD⁺ dan 2 molekul fosfat anorganik (PI) untuk fosforilasi celah, menghasilkan 1,3-bifosfogliserat (1,3-bpg) dan 2 NADH.

 7-Fosfoglicerato quinasa (PGK): menghasilkan dua molekul ATP karena fosforilasi pada tingkat substrat dari dua molekul ADP. Penekanan dengan donor kelompok fosfat setiap molekul 1,3-bpg. Menghasilkan 2 molekul 3-fosfogliserat (3pg).

 8-fosfoglicerato mutasa (PGM): Reorganisasi molekul 3pg untuk menyebabkan perantara dengan energi yang lebih besar, 2pg.

 199.

10-pyruvate kinase (PYK): phosphoenolpyruvate digunakan oleh enzim ini untuk membentuk piruvat. Reaksi ini menyiratkan transfer gugus fosfat pada posisi 2 fosfoenolpiruvat ke molekul ADP. 2 piruvat dan 2 ATP diproduksi untuk setiap glukosa.

Rute fermentasi

Fermentasi adalah istilah yang digunakan untuk menunjukkan bahwa glukosa atau nutrisi lain terdegradasi tanpa adanya oksigen, untuk mendapatkan energi.

Dengan tidak adanya oksigen, rantai konveyor elektron tidak memiliki akseptor akhir dan karenanya tidak terjadi fosforilasi oksidatif yang membayar energi dalam bentuk ATP yang besar dalam bentuk ATP. NADH tidak reoksyd dengan rute mitokondria tetapi dengan rute alternatif, yang tidak menghasilkan ATP.

Itu dapat melayani Anda: piruvat kinase: struktur, fungsi, regulasi, penghambatan

Tanpa cukup NAD⁺ Jalur glikolitik.

Beberapa sel memiliki mekanisme alternatif untuk mengatasi periode anaerobiosis, dan umumnya mekanisme ini menyiratkan beberapa jenis fermentasi. Sel -sel lain, sebaliknya, bergantung hampir secara eksklusif pada proses fermentasi untuk subsisten.

Produk -produk dari jalur fermentasi banyak organisme secara ekonomi relevan bagi manusia; Contohnya adalah produksi etanol oleh beberapa ragi dalam anaerobiosis dan pembentukan asam laktat dengan laktir laktir yang digunakan untuk produksi yogurt.

Produksi Asam Laktat

Banyak jenis sel tanpa adanya oksigen menghasilkan asam laktat berkat reaksi yang dikatalisis oleh kompleks laktat dehidrogenase, yang menggunakan karbon piruvat dan NADH yang diproduksi dalam reaksi GAPDH.

Fermentasi laktik (Sumber: Sjantoni [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Produksi etanol

Piruvat dikonversi menjadi acetaldehyde dan CO2 oleh piruvat dekarboksilase. Acetaldehyde kemudian digunakan oleh alkohol dehidrogenase, yang menguranginya dengan memproduksi etanol dan meregenerasi molekul NAD⁺ untuk setiap molekul piruvat yang masuk dengan cara ini.

Fermentasi alkoholik (sumber: arobson1 [cc by-sa 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Fermentasi aerobik

Glikolisis anaerob memiliki karakteristik utamanya fakta bahwa produk akhir tidak sesuai dengan CO₂ dan air, seperti dalam kasus glikolisis aerobik. Sebagai gantinya, reaksi fermentasi yang khas dihasilkan.

Beberapa penulis telah menggambarkan proses "fermentasi aerobik" atau glikolisis gletser aerobik untuk organisme tertentu, di antaranya beberapa parasit dari keluarga Trypanosomatidae dan banyak sel kanker kanker menonjol.

Itu dapat melayani Anda: termoreseptor: pada manusia, pada hewan, pada tanaman

Dalam organisme ini telah ditunjukkan bahwa bahkan di hadapan oksigen, produk -produk dari jalur glikolitik yang memungkinkan karbonnya.

Meskipun "fermentasi aerobik" glukosa tidak menyiratkan tidak adanya aktivitas pernapasan, karena itu bukan proses semua atau tidak sama sekali. Namun, bibliografi menunjukkan ekskresi produk seperti piruvat, laktat, suksinat, jahat dan asam organik lainnya.

Glikolisis dan kanker

Banyak sel kanker menunjukkan peningkatan aliran glukosa dan glikolitik.

Tumor pada pasien kanker tumbuh dengan cepat, jadi pembuluh darah dalam hipoksia. Dengan demikian, suplemen energi sel -sel ini terutama tergantung pada glikolisis anaerob.

Namun, fenomena ini dibantu oleh faktor transkripsi yang dapat diinduksi hipoksia (HIF), yang meningkatkan ekspresi enzim glikolitik dan transporter glukosa dalam membran melalui mekanisme yang kompleks.

Referensi

1. Cazzulo, J. J. (1992). Fermentasi aerobik glukosa oleh trypanosomatids. Jurnal FASB, 6, 3153-3161.
2. Jones, w., & Bianchi, K. (2015). Glikolisis Aerobik: Melampaui Proliferasi. Perbatasan dalam imunologi, 6, 1-5.