Кожна жива істота складається з клітин, які виконують свої відповідні обов'язки. Навіть так з нами, як з людьми. Клітини нашого тіла здійснюють різні процеси, щоб вижити, включаючи дихання. Ну, на цій стадії цукор, що містить 6 вуглеводів, розщеплюється на 2 молекули пірувату, кожна з яких складається з 3 вуглеводнів. Потім цей процес називається гліколізом і відбувається в цитозолі.
Крім того, молекула пірувату знову розщеплюється завдяки аеробному та анаеробному диханню. Анаеробне дихання відбувається як у клітинах дріжджів, так і в клітинах м’язів. У дріжджових клітинах піруват розщеплюється на етанол та вуглекислий газ. Тим часом м’язові клітини перетворюють піруват у молочну кислоту.
На відміну від анаеробного дихання, при аеробному диханні піруват повністю окислюється до вуглекислого газу та води за допомогою кисню.
Хм ... звучить дещо складно, так? Ну, Щоб мозок не кипів, давайте з’ясуємо більше, що саме мається на увазі під гліколізом та анаеробним диханням.
Гліколіз
Як вже згадувалося раніше, гліколіз - це перша стадія клітинного дихання. Цей процес відбувається в клітинному цитозолі. Гліколіз також відомий як шлях Ембден-Мейєргофа-Парнаса або шлях ЕМП. У цьому процесі відбувається анаеробний процес, який розщеплює одну молекулу глюкози на дві молекули піровиноградної кислоти. Етапи процесу гліколізу можна побачити на малюнку вище.
Якщо сформулювати це, то загальна реакція гліколізу така.
C.6H12О6 + 2 NAD + + 2 ADP + 2 Pi → 2 Піровиноградна кислота + 2 ATP + 2 NADH + 2 H +
Ми також можемо поглянути на розрахунок гліколізу за допомогою таблиці нижче.
Анаеробне дихання
У процесі гліколізу умови пірувату залежать від наявності кисню в клітинах. З киснем молекули пірувату можуть потрапляти в мітохондрії і окислюватися, утворюючи вуглекислий газ і воду. Але коли кисню немає, піруват потім перетворюється на етанол або молочну кислоту. Цей процес відомий як анаеробне дихання. Анаеробне дихання, яке відбувається у одноклітинних прокаріотів та еукаріотів, часто називають ферментацією. Бродіння поділяється на два типи, а саме спиртове бродіння та молочнокисле бродіння.
Спиртове бродіння здійснюється дріжджами та деякими іншими мікроорганізмами. У цьому процесі піровиноградна кислота, отримана в результаті гліколізу, буде декарбоксильована в ацетальдегід з використанням ферменту декарбоксилази. Потім у присутності водню відбувається відновлення ацетальдегіду з ферментом дегідрування спирту з утворенням етанолу або етилового спирту.
Тим часом молочнокисле бродіння здійснюється м’язовими клітинами, молочнокислими бактеріями (LAB) та деякими грибами. Виробництво йогурту є прикладом молочнокислого бродіння завдяки бактеріям Lactobacillus sp. перетворення лактозного цукру в молочну кислоту. Вироблена молочна кислота призводить до того, що згущення або згортання молока перетворюється на йогурт. У цьому процесі піруват від гліколізу безпосередньо відновлюється до молочної кислоти за допомогою NADH + H +. Ця реакція каталізується ферментом лактодегідрогеназа. Під час бродіння вуглекислий газ не утворюється.
