Ce se întâmplă cu piruvatul în condiții anaerobe?

Conţinut

• Glicoliza: Sursa piruvatului
• Prelucrarea piruvatului în eucariote
• Oxidarea piruvatului: reacția podului
• Respirație aerobă după piruvat
• Fermentare: acid lactic

glicoliză este conversia moleculei de zahăr cu șase carbon glucoză la două molecule ale compusului cu trei carbon piruvat și un pic de energie sub formă de ATP (adenozina trifosfat) și NADH (o moleculă „purtător de electroni”). Apare la toate celulele, atât procariote (adică, cele care nu au, în general, capacitatea de respirație aerobă), cât și eucariote (adică, cele care au organule și fac uz de respirația celulară în întregime).

Piruvatul format în glicoliză, un proces care în sine nu necesită oxigen, merge în eucariote către mitocondrii pentru respirație aerobicăa cărui primă etapă este conversia piruvatului în acetil CoA (acetil coenzima A).

Dar dacă nu este prezent oxigen sau celula nu are modalități de a efectua respirația aerobă (la fel ca cele ale majorității procariote), piruvatul devine altceva. În respirație anaerobă, la ce se transformă cele două molecule de piruvat?

Glicoliza: Sursa piruvatului

Glicoliza este conversia unei molecule de glucoză, C₆H₁₂O₆, la două molecule de piruvat, C₃H₄O₃, cu unii ATP, ioni de hidrogen și NADH generați pe parcurs cu ajutorul precursorilor ATP și NADH:

C₆H₁₂O₆ + 2 NAD + 2 ADP + 2 P_eu → 2 C₃H₄O₃ + 2 NADH + 2 H⁺ + 2 ATP

Aici P_eu înseamnă „fosfat anorganic, "sau o grupare fosfat liber care nu este atașată la o moleculă purtătoare de carbon. ADP este adenozina difosfat, care diferă de ADP, după cum ați putea ghici, un singur grup de fosfați liberi.

Prelucrarea piruvatului în eucariote

La fel cum este în condiții anaerobe, produsul final al glicolizei în condiții aerobe este piruvatul. Ceea ce se întâmplă cu piruvat în condiții aerobe și numai în condiții aerobice, este respirația aerobă (inițiată de reacția de punte anterioară ciclului Krebs). În condiții anaerobe, ceea ce se întâmplă cu piruvat este conversia sa în lactat pentru a ajuta la menținerea glicolizei în amonte.

Înainte de a privi atent soarta piruvatului în condiții anaerobe, merită să vă uitați ce se întâmplă cu această moleculă fascinantă în condițiile normale pe care voi înșivă le experimentați - chiar acum, de exemplu.

Oxidarea piruvatului: reacția podului

Reacția pod, numită și „ reacție de tranziție, are loc în mitocondriile eucariotelor și implică decarboxilarea piruvatului pentru a forma acetat, o moleculă cu doi carbon. Se adaugă la acetat o moleculă de coenzima A pentru a forma acetil-coenzima A sau acetil CoA. Această moleculă intră apoi în ciclul Krebs.

În acest moment, dioxidul de carbon este excretat ca produs rezidual. Nu este necesară energie și nici nu se recoltează sub formă de ATP sau NADH.

Respirație aerobă după piruvat

Respirația aerobă finalizează procesul de respirație celulară și include ciclul Krebs și lanțul de transport al electronilor, ambele în mitocondrii.

Ciclul Krebs vede acetil CoA amestecat cu o moleculă de patru carbon numită oxaloacetat, al cărui produs este redus secvențial din nou la oxaloacetat; rezultă puțin ATP și o mulțime de purtători de electroni.

Lanțul de transport de electroni utilizează energia în electroni din acei purtători menționați pentru a produce o mare parte din ATP, cu oxigen necesar ca acceptor final al electronilor pentru a împiedica întregul proces de a se face în amonte, la glicoliză.

Fermentare: acid lactic

Atunci când respirația aerobă nu este o opțiune (ca în procariote) sau dacă sistemul aerob este epuizat, deoarece lanțul de transport al electronilor a fost saturat (ca în exercițiu de intensitate mare, sau anaerob, în ​​mușchiul uman), glicoliza nu mai poate continua, deoarece acolo nu mai este o sursă de NAD_ pentru a continua.

Celulele tale au o soluție pentru acest lucru. Piruvatul poate fi transformat în acid lactic, sau lactat, pentru a genera suficient NAD + pentru a menține glicoliza mergând un timp.

C₃H₄O₃ + NADH → NAD⁺ + C₃H₅O₃

Aceasta este geneza notorii „arsuri de acid lactic” pe care le simți în timpul exercițiilor musculare intense, cum ar fi ridicarea greutăților sau un set complet de ss.