glicoliza anaerobă sau anaerob este o cale catabolică utilizată de multe tipuri de celule pentru descompunerea glucozei în absența oxigenului. Adică, glucoza nu este complet oxidată în dioxid de carbon și apă, așa cum este cazul glicolizei aerobe, dar se generează produse fermentative..
Se numește glicoliză anaerobă, deoarece are loc fără prezența oxigenului, care în alte cazuri funcționează ca un acceptor final de electroni în lanțul de transport mitocondrial, unde se produc cantități mari de energie din procesarea produselor glicolitice..
În funcție de organism, o stare de anaerobioză sau absența oxigenului va avea ca rezultat producerea de acid lactic (celule musculare, de exemplu) sau etanol (drojdie), din piruvatul generat de catabolismul glucozei.
Ca rezultat, randamentul energetic scade drastic, deoarece se produc doar doi moli de ATP pentru fiecare mol de glucoză procesat, comparativ cu cei 8 moli care pot fi obținuți în timpul glicolizei aerobe (numai în faza glicolitică)..
Diferența în numărul de molecule ATP are de-a face cu reoxidarea NADH, care nu generează ATP suplimentar, spre deosebire de ceea ce se întâmplă în glicoliza aerobă, unde se obțin 3 molecule ATP pentru fiecare NADH..
Indice articol
Glicoliza anaerobă nu este deloc diferită de glicoliza aerobă, deoarece termenul „anaerob” se referă mai degrabă la ceea ce se întâmplă după calea glicolitică, adică la soarta produselor de reacție și a intermediarilor..
Astfel, zece enzime diferite sunt implicate în reacțiile de glicoliză anaerobă și anume:
1-Hexokinaza (HK): utilizează o moleculă de ATP pentru fiecare moleculă de glucoză. Produce glucoză 6-fosfat (G6P) și ADP. Reacția este ireversibilă și necesită ioni de magneziu.
2-fosfoglucoză izomerază (IGP): izomerizează G6P în fructoză 6-fosfat (F6P).
3-fosfofructokinaza (PFK): fosforilează F6P în fructoză 1,6-bisfosfat (F1,6-BP) folosind o moleculă ATP pentru fiecare F6P, această reacție este, de asemenea, ireversibilă.
4-Aldolaza: clivează molecula F1,6-BP și produce gliceraldehidă 3-fosfat (GAP) și dihidroxiacetonă fosfat (DHAP).
5-trioză fosfat izomerază (TIM): participă la interconversia DHAP și GAP.
6-Gliceraldehidă 3-fosfat dehidrogenază (GAPDH): folosește două molecule de NAD+ și 2 molecule de fosfat anorganic (Pi) pentru a fosforila GAP, produce 1,3-bisfosfoglicerat (1,3-BPG) și 2 NADH.
7-Fosfoglicerat kinază (PGK): produce două molecule ATP prin fosforilare la nivelul substratului a două molecule ADP. Folosește ca donator de grup fosfat fiecare moleculă 1,3-BPG. Produce 2 molecule de 3-fosfoglicerat (3PG).
8-fosfoglicerat mutaza (PGM): rearanjează molecula 3PG pentru a produce un intermediar cu energie mai mare, 2PG.
9-Enolază: din 2PG produce fosfoenolpiruvat (PEP) prin deshidratarea primului.
10-Piruvat kinaza (PYK): fosfoenolpiruvatul este utilizat de această enzimă pentru a forma piruvatul. Reacția implică transferul grupării fosfat în poziția 2 de la fosfoenolpiruvat la o moleculă ADP. Se produc 2 piruvate și 2 ATP pentru fiecare glucoză.
Fermentarea este termenul folosit pentru a indica faptul că glucoza sau alți nutrienți sunt degradați în absența oxigenului, pentru a obține energie.
În absența oxigenului, lanțul de transport al electronilor nu are un acceptor final și, prin urmare, nu are loc fosforilarea oxidativă, ceea ce produce cantități mari de energie sub formă de ATP. NADH nu este reoxidat de calea mitocondrială, ci de căi alternative, care nu produc ATP.
Nu este suficient NAD+ calea glicolitică este oprită, deoarece transferul fosfatului în GAP necesită o reducere concomitentă a acestui cofactor.
Unele celule au mecanisme alternative pentru a face față perioadelor de anaerobioză și, în general, aceste mecanisme implică un anumit tip de fermentație. Alte celule, pe de altă parte, depind aproape exclusiv de procesele fermentative pentru subzistența lor..
Produsele căilor de fermentație ale multor organisme sunt relevante din punct de vedere economic pentru om; Exemple sunt producerea de etanol de către unele drojdii anaerobe și formarea acidului lactic de către lacto-bacteriile utilizate pentru producerea iaurtului..
Multe tipuri de celule în absența oxigenului produc acid lactic grație reacției catalizate de complexul lactat dehidrogenazei, care folosește carbonii piruvatului și NADH produs în reacția GAPDH..
Piruvatul este transformat în acetaldehidă și CO2 de piruvat decarboxilază. Acetaldehida este apoi utilizată de alcoolul dehidrogenază, care o reduce, producând etanol și regenerând o moleculă de NAD.+ pentru fiecare moleculă de piruvat care intră în acest fel.
Glicoliza anaerobă are ca principală caracteristică faptul că produsele finale nu corespund CODouă și apă, ca în cazul glicolizei aerobe. În schimb, sunt generate produse tipice ale reacțiilor de fermentare.
Unii autori au descris un proces de "fermentare aerobă" sau glicoliză aerobă a glucozei pentru anumite organisme, printre care se remarcă unii paraziți ai familiei Trypanosomatidae și multe celule tumorale canceroase..
La aceste organisme s-a arătat că, chiar și în prezența oxigenului, produsele căii glicolitice corespund produselor căilor de fermentare, motiv pentru care se crede că are loc o oxidare „parțială” a glucozei, deoarece nu toată energia este extras posibil din carbonii săi.
Deși „fermentația aerobă” a glucozei nu implică absența totală a activității respiratorii, deoarece nu este un proces totul sau nimic. Cu toate acestea, literatura de specialitate indică excreția de produse precum piruvat, lactat, succinat, malat și alți acizi organici..
Multe celule canceroase prezintă o creștere a absorbției glucozei și a fluxului glicolitic.
Tumorile la pacienții cu cancer cresc rapid, astfel încât vasele de sânge sunt hipoxice. Astfel, suplimentul energetic al acestor celule depinde în principal de glicoliza anaerobă..
Cu toate acestea, acest fenomen este ajutat de un factor de transcripție inductibil de hipoxie (HIF), care crește expresia enzimelor glicolitice și a transportorilor de glucoză din membrană prin mecanisme complexe..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.