Légzés és fermentációs
Légzés és fermentációs
A oxigén jelenlétében (aerob körülmények között), a legtöbb állati sejtek származnak energia miatt a teljes megsemmisítése tápanyagok (lipidek, aminosavak és szénhidrátok), m. E. miatt oxidatív folyamatok. Az oxigén hiányában (anaerob körülmények között), a sejt képes szintetizálni ATP (ATP) csak a glikolitikus pusztítás glükóz. Míg az ilyen megsemmisítése glükóz, véget a kialakulását laktát ad kevés energiát ATP szintézis, ez a folyamat kritikus a létezését sejtek hiánya vagy oxigén hiányában,
Aerob körülmények között (a diagramon a bal oldalon) képződött ATP szinte teljes egészében a oxidatív foszforiláció (lásd. P. 114). A zsírsavak formájában acilkarnitin tartoznak mitokondriális mátrix (lásd. P. 214), ahol vannak # 946-oxidálással acil-CoA (166 cm ..). A glükóz a citoplazmában átalakul piruvát keresztül glikolízis (lásd. P. 148.). Piruvát bejut a mitokondriális mátrixban, ahol decarboxylates piruvát-dehidrogenáz komplex (lásd. P. 136) acetii-CoA. Redukáló ekvivalensek [2 NADH + H + (NADH + H +) molekula glukóz] szabadult glikolízis, átvisszük a mitokondriális mátrixban malát shuttle (lásd. P. 214). acetilcsoportok kialakított zsírsavak oxidált CO2 a citrát-ciklus (lásd. 138. old.). aminosavak is vezet a bomlás az acetil- vagy termékek, amelyek a közvetlenül az citrát-ciklus (lásd. o. 182). Összhangban a energiaszükségletét a sejtek redukáló ekvivalensek átvisszük légzési lánc, hogy az oxigén (lásd. P. 142). Ebben a kémiai energia szabadul fel, ami által létrehoz egy proton gradiens alkalmazunk az ATP szintézis (lásd. P. 144).
Az oxigén távollétében, azaz. E. Anaerob körülmények között (az a jobb oldali ábra), a kép teljesen megváltozik. Mivel az elektron akceptor nem elég, NADH + H +, és QH2 nem lehet oxidált ismét a légzési lánc. Következésképpen, nem csak megállítja a mitokondriális ATP-szintézis, de szinte az egész anyagcserét a mitokondriális mátrixban. A fő oka az ilyen megálló nagy koncentrációjú NADH (NADH), gátolja a piruvát-dehidrogenáz, és citrát-ciklus (lásd. P. 146). Szintén a folyamat megálljon # 946; oxidációs és működőképes malát shuttle függően a rendelkezésre álló szabad NAD +. Mivel az energia nem szerezhető lebomlása folytán aminosavak, a cella lesz teljesen függ a az energiafogyasztás szempontjából glükózból glikolízis. Ebben előfeltétele van kialakítva folyamatos NADH + H +. Mivel ez a folyamat nem mehet a mitokondriumban, állati sejtekben működő anaerob körülmények között piruvát laktáttá redukálódik, amely bekerül a véráramba. Az ilyen típusú eljárások nevezzük fermentáció (Lásd. P. 150). ATP termelést ezekben a folyamatokban elhanyagolható: a kialakulását laktát keletkezik csak két ATP molekula per glükóz molekula.
Annak érdekében, hogy megbecsüljük a számot képződik a aerob állapotban ATP molekulák szükséges ismerni az úgynevezett P / O arányt, R. E. A mólarány a szintetizált ATP (P) és a víz (G). Az átvitel során a két elektron a NADH O2 a intermembrán térben körülbelül 10 szállított protonok, és csak 6 molekula ubiquinol (QH2). A szintézist az ATP az ATP-szintáz (lásd. P. 144) igényel három ionok H +. úgy, hogy a lehető legnagyobb P / O arány körülbelül 3 vagy, illetve 2 (a ubiquinol). Azonban, meg kell jegyezni, hogy az átmeneti mátrix és metabolitok a cseréje mitokondriális ATP citoplazmatikus ADP 4- 3- (lásd. P. 214) a intermembrán térben és protonok fogyasztják. Ezért, a NADH oxidációját P / O arány 2,5 valószínűleg, és ha QH2 oxidáció - 1.5. Ha alapján ezen értékek kiszámításához az energiamérleg aerob glikolízis, úgy tűnik, hogy az oxidációs egy molekula glükóz kíséri szintézise 32 ATP molekulák.