Każda żywa istota składa się z komórek, które wykonują swoje obowiązki. Tak samo jest z nami jako ludźmi. Komórki w naszych ciałach wykonują różne procesy, aby przetrwać, w tym oddychanie. Cóż, na tym etapie cukier zawierający 6 węgli jest rozkładany na 2 cząsteczki pirogronianu, z których każda składa się z 3 węgli. Proces ten nazywany jest wówczas glikolizą i zachodzi w cytozolu.
Ponadto cząsteczka pirogronianu jest ponownie rozkładana poprzez oddychanie tlenowe i beztlenowe. Oddychanie beztlenowe występuje zarówno w komórkach drożdży, jak i komórkach mięśniowych. W komórkach drożdży pirogronian jest rozkładany na etanol i dwutlenek węgla. Tymczasem komórki mięśniowe przekształcają pirogronian w kwas mlekowy.
W przeciwieństwie do oddychania beztlenowego, podczas oddychania tlenowego pirogronian jest całkowicie utleniany do dwutlenku węgla i wody przy użyciu tlenu.
Hmm… brzmi trochę skomplikowanie, co? Dobrze, Aby mózg się nie zagotował, dowiedzmy się więcej, co dokładnie oznacza glikoliza i oddychanie beztlenowe.
Glikoliza
Jak wspomniano wcześniej, glikoliza jest pierwszym etapem oddychania komórkowego. Ten proces zachodzi w cytozolu komórkowym. Glikoliza jest również znana jako szlak Embden-Meyerhof-Parnas lub szlak EMP. W tym procesie zachodzi proces beztlenowy, w którym jedna cząsteczka glukozy zostaje rozbita na dwie cząsteczki kwasu pirogronowego. Etapy procesu glikolizy widać na powyższym obrazku.
Jeśli to sformułujemy, ogólna reakcja glikolizy jest następująca.
do6H.12O6 + 2 NAD + + 2 ADP + 2 Pi → 2 Kwas pirogronowy + 2 ATP + 2 NADH + 2 H +
Możemy również spojrzeć na obliczenia glikolizy z poniższej tabeli.
Oddychanie beztlenowe
W procesie glikolizy warunki pirogronianu zależą od dostępności tlenu w komórkach. Wraz z tlenem cząsteczki pirogronianu mogą dostać się do mitochondriów i są utleniane, tworząc dwutlenek węgla i wodę. Ale gdy nie ma tlenu, pirogronian jest następnie przekształcany w etanol lub kwas mlekowy. Proces ten nazywany jest oddychaniem beztlenowym. Oddychanie beztlenowe, które występuje u jednokomórkowych prokariotów i eukariontów, jest często określane jako fermentacja. Fermentacja dzieli się na dwa rodzaje, a mianowicie fermentację alkoholową i fermentację kwasu mlekowego.
Fermentację alkoholową prowadzą drożdże i niektóre inne mikroorganizmy. W tym procesie kwas pirogronowy powstały w wyniku glikolizy zostanie poddany dekarboksylacji do aldehydu octowego przy użyciu enzymu dekarboksylazy. Następnie w obecności wodoru następuje redukcja aldehydu octowego z enzymem odwodornienia alkoholu do etanolu lub alkoholu etylowego.
Tymczasem fermentacja kwasu mlekowego jest prowadzona przez komórki mięśniowe, bakterie kwasu mlekowego (LAB) i niektóre grzyby. Produkcja jogurtu jest przykładem fermentacji kwasu mlekowego pod wpływem bakterii Lactobacillus sp. przetwarzanie cukru laktozy w kwas mlekowy. Powstający kwas mlekowy powoduje zbrylanie się lub koagulację mleka w jogurt. W tym procesie pirogronian z glikolizy jest bezpośrednio redukowany do kwasu mlekowego przez NADH + H +. Ta reakcja jest katalizowana przez enzym dehydrogenazę mlekową. Podczas fermentacji nie powstaje dwutlenek węgla.
