De anaerob glykolyse eller anaerob er en katabolisk vei som brukes av mange typer celler for nedbrytning av glukose i fravær av oksygen. Det vil si at glukose ikke er fullstendig oksidert til karbondioksid og vann, slik det er tilfelle med aerob glykolyse, men fermenterende produkter genereres..
Det kalles anaerob glykolyse siden den foregår uten tilstedeværelse av oksygen, som i andre tilfeller fungerer som en endelig elektronakseptor i mitokondrie transportkjeden, hvor store mengder energi produseres fra prosessering av glykolytiske produkter.
Avhengig av organismen vil en tilstand av anaerobiose eller fravær av oksygen resultere i produksjon av melkesyre (for eksempel muskelceller) eller etanol (gjær) fra pyruvat generert av katabolismen av glukose.
Som et resultat faller energiutbyttet drastisk, ettersom det bare produseres to mol ATP for hvert mol glukose som behandles, sammenlignet med de 8 molene som kan oppnås under aerob glykolyse (bare i glykolytisk fase)..
Forskjellen i antall ATP-molekyler har å gjøre med reoksidering av NADH, som ikke genererer ekstra ATP, i motsetning til hva som skjer i aerob glykolyse, hvor 3 ATP-molekyler oppnås for hver NADH.
Artikkelindeks
Anaerob glykolyse er i det hele tatt ikke forskjellig fra aerob glykolyse, siden begrepet "anaerob" refererer snarere til hva som skjer etter glykolytisk vei, det vil si skjebnen til reaksjonsproduktene og mellomproduktene..
Dermed er ti forskjellige enzymer involvert i anaerobe glykolysereaksjoner, nemlig:
1-heksokinase (HK): bruker ett ATP-molekyl for hvert glukosemolekyl. Den produserer glukose 6-fosfat (G6P) og ADP. Reaksjonen er irreversibel og krever magnesiumioner.
2-fosfoglukose-isomerase (PGI): isomeriserer G6P til fruktose 6-fosfat (F6P).
3-fosfofruktokinase (PFK): fosforylerer F6P til fruktose 1,6-bisfosfat (F1,6-BP) ved bruk av ett ATP-molekyl for hver F6P, denne reaksjonen er også irreversibel.
4-Aldolase: spalter F1,6-BP-molekylet og produserer glyseraldehyd 3-fosfat (GAP) og dihydroxyaceton fosfat (DHAP).
5-triose fosfatisomerase (TIM): deltar i interkonvertering av DHAP og GAP.
6-glyceraldehyd 3-fosfatdehydrogenase (GAPDH): bruker to NAD-molekyler+ og 2 molekyler uorganisk fosfat (Pi) for å fosforylere GAP, gir 1,3-bisfosfoglyserat (1,3-BPG) og 2 NADH.
7-fosfoglyseratkinase (PGK): produserer to ATP-molekyler ved fosforylering på substratnivået til to ADP-molekyler. Den bruker som en fosfatgruppegiver hvert 1,3-BPG-molekyl. Produserer 2 molekyler med 3-fosfoglyserat (3PG).
8-fosfoglyseratmutase (PGM): omorganiserer 3PG-molekylet for å produsere et mellomprodukt med høyere energi, 2PG.
9-Enolase: fra 2PG produserer fosfoenolpyruvat (PEP) ved dehydrering av den første.
10-Pyruvat-kinase (PYK): fosfoenolpyruvat brukes av dette enzymet til å danne pyruvat. Reaksjonen innebærer overføring av fosfatgruppen i posisjon 2 fra fosfoenolpyruvat til et ADP-molekyl. Det produseres 2 pyruvat og 2 ATP for hver glukose.
Fermentering er betegnelsen som brukes for å indikere at glukose eller andre næringsstoffer brytes ned i fravær av oksygen, for å få energi.
I fravær av oksygen har ikke elektrontransportkjeden en endelig akseptor, og derfor forekommer ikke oksidativ fosforylering, noe som gir store mengder energi i form av ATP. NADH blir ikke oksidert av mitokondrieveien, men av alternative veier som ikke produserer ATP.
Ikke nok NAD+ den glykolytiske banen stoppes, siden overføring av fosfat til GAP krever en samtidig reduksjon av denne kofaktoren.
Noen celler har alternative mekanismer for å takle perioder med anaerobiose, og generelt involverer disse mekanismene noen form for gjæring. Andre celler er derimot nesten utelukkende avhengig av gjæringsprosesser for deres eksistens..
Produktene fra gjæringsveiene til mange organismer er økonomisk relevante for mennesker; Eksempler er produksjon av etanol av noen anaerobe gjær og dannelsen av melkesyre av laktobakteriene som brukes til produksjon av yoghurt..
Mange typer celler i fravær av oksygen produserer melkesyre takket være reaksjonen katalysert av laktatdehydrogenasekomplekset, som bruker karbonene i pyruvat og NADH produsert i GAPDH-reaksjonen..
Pyruvat omdannes til acetaldehyd og CO2 av pyruvat-dekarboksylase. Acetaldehyd brukes deretter av alkoholdehydrogenase, som reduserer det, produserer etanol og regenererer et molekyl av NAD.+ for hvert pyruvatmolekyl som kommer inn på denne måten.
Anaerob glykolyse har som hovedkarakteristikk det faktum at sluttproduktene ikke tilsvarer COto og vann, som i tilfelle aerob glykolyse. I stedet genereres typiske produkter av gjæringsreaksjoner.
Noen forfattere har beskrevet en prosess med "aerob fermentering" eller aerob glykolyse av glukose for visse organismer, blant hvilke noen parasitter fra Trypanosomatidae-familien og mange kreftsvulstceller skiller seg ut..
I disse organismer har det blitt vist at selv i nærvær av oksygen tilsvarer produktene fra den glykolytiske banen produkter fra gjæringsveiene, og det er derfor det antas at en "delvis" oksidasjon av glukose oppstår, siden ikke all energien er utvunnet mulig av karbonene.
Selv om "aerob fermentering" av glukose ikke innebærer det totale fraværet av respiratorisk aktivitet, siden det ikke er en prosess med alt eller ingenting. Imidlertid indikerer litteraturen utskillelsen av produkter som pyruvat, laktat, succinat, malat og andre organiske syrer..
Mange kreftceller viser en økning i glukoseopptak og glykolytisk flyt.
Svulster hos kreftpasienter vokser raskt, så blodkarene er hypoksiske. Dermed avhenger energitilskuddet til disse cellene hovedsakelig av anaerob glykolyse..
Dette fenomenet blir imidlertid hjulpet av en hypoksiinduserbar transkripsjonsfaktor (HIF), som øker ekspresjonen av glykolytiske enzymer og glukosetransportører i membranen gjennom komplekse mekanismer..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.