Læringsresultater
- Beskriv pyruvatoxidationsprocessen og identificer dens reaktanter og produkter
Hvis der er ilt til rådighed, vil den aerobe respiration fortsætte. I eukaryote celler transporteres de pyruvatmolekyler, der produceres i slutningen af glykolysen, til mitokondrier, som er stederne for den cellulære respiration. Der omdannes pyruvat til en acetylgruppe, som opsamles og aktiveres af et bærende stof kaldet coenzym A (CoA). Den resulterende forbindelse kaldes acetyl-CoA. CoA er fremstillet af vitamin B5, pantothensyre. Acetyl CoA kan bruges på en række forskellige måder af cellen, men dets vigtigste funktion er at levere den acetylgruppe, der stammer fra pyruvat, til næste trin i vejen i glukosekatabolismen.
Afbrydning af pyruvat
For at pyruvat (som er produktet af glykolysen) kan komme ind i citronsyrecyklussen (den næste vej i den cellulære respiration), skal det undergå flere ændringer. Omdannelsen er en proces i tre trin (figur 1).
Figur 1. Når det kommer ind i mitokondriens matrix, omdanner et multienzymkompleks pyruvat til acetyl CoA. I processen frigives kuldioxid, og der dannes et molekyle NADH.
Stræk 1. En carboxylgruppe fjernes fra pyruvat, hvorved der frigives et molekyle kuldioxid til det omgivende medium. Resultatet af dette trin er en hydroxyethylgruppe med to kulstofgrupper, der er bundet til enzymet (pyruvatdehydrogenase). Dette er det første af de seks kulstofatomer fra det oprindelige glukosemolekyle, der fjernes. Dette trin foregår to gange (husk: der produceres to pyruvatmolekyler i slutningen af glykolysen) for hvert glukosemolekyle, der metaboliseres; således vil to af de seks kulbrinter være blevet fjernet ved slutningen af begge trin.
Strin 2. NAD+ reduceres til NADH. Hydroxyethylgruppen oxideres til en acetylgruppe, og elektronerne opfanges af NAD+ og danner NADH. De højenergi-elektroner fra NADH anvendes senere til at generere ATP.
Stræk 3. Der overføres en acetylgruppe til konenzym A, hvorved der dannes acetyl-CoA. Den enzymbundne acetylgruppe overføres til CoA, hvorved der dannes et molekyle acetyl CoA.
Bemærk, at når et kulstofatom fjernes i glukosemetabolismens andet trin, bindes det, hver gang et kulstofatom fjernes, til to iltatomer, hvorved der dannes kuldioxid, et af de vigtigste slutprodukter af celleatmningen.
Acetyl CoA til CO2
I tilstedeværelsen af ilt afgiver acetyl CoA sin acetylgruppe til et molekyle med fire kulstof, oxaloacetat, for at danne citrat, et molekyle med seks kulstofgrupper og tre carboxylgrupper; denne vej vil høste resten af den ekstraherbare energi fra det, der begyndte som et glukosemolekyle. Denne enkelte vej kaldes med forskellige navne, men vi vil primært kalde den citronsyrecyklusen.
I resumé: Pyruvatoxidation
I tilstedeværelse af ilt omdannes pyruvat til en acetylgruppe, der er knyttet til et bærermolekyle af coenzym A. Det resulterende acetyl-CoA kan indgå i flere veje, men oftest afleveres acetylgruppen til citronsyrecyklusen til yderligere katabolisme. Under omdannelsen af pyruvat til acetylgruppen fjernes et kuldioxidmolekyle og to højenergi-elektroner. Kuldioxiden udgør to (omdannelse af to pyruvatmolekyler) af de seks kulstofatomer i det oprindelige glukosemolekyle. Elektronerne opfanges af NAD+, og NADH transporterer elektronerne til en senere vej til ATP-produktion. På dette tidspunkt er det glukosemolekyle, der oprindeligt gik ind i den cellulære respiration, blevet fuldstændig oxideret. Den kemiske potentielle energi, der er lagret i glukosemolekylet, er blevet overført til elektronbærere eller er blevet brugt til at syntetisere nogle få ATP’er.
Try It
Bidrag!
Forbedre denne sideLær mere