Glükoosi lagundamine (0)

Glükoosi lagundamine
Bio.edu.ee
Glükoosi lagundamine on universaalne ainevahetuslik protsess, mille käigus glükoosist vabanev energia salvestatakse ATP molekulidesse. Kogu protsessi iseloomustab summaarne võrrand: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O. Glükoosi lagundamisel eristatakse kolme etappi : glükolüüs , tsitraaditsükkel ja hingamisahela reaktsioonid. Seda protsessi nimetatakse kirjanduses ka aeroobseks hingamiseks.
Glükoosi lagundamise esimene etapp on glükolüüs , mis toimub raku tsütoplasmavõrgustikus. Hapniku piisaval juuresolekul toimub aeroobne glükolüüs. Glükolüüs koosneb mitmetest reaktsioonidest, mille tulemusena tekib ühest glükoosimolekulist 2 püroviinamarihappe molekuli ja 2 ATP molekuli (vasakpoolne joonis). Eraldunud 4 H+-iooni ja 4 elektroni seostuvad vesinikukandjaga NAD ning moodustub 2 NADH2 molekuli.
Glükoosi lagundamise teine etapp on tsitraaditsükkel, mis toimub mitokondri sisemuses. Tsitraaditsükkel koosneb reaktsioonidest, mille käigus eralduvad järk-järgult CO2 molekulid ja H+- ioonid . Vabanenud H+- ioonid ja elektronid seostuvad vesinikukandjaga NAD ja moodustuvad NADH2 molekulid. CO2 on jääkprodukt, mis väljub mitokondrist.
Glükoosi lagundamise kolmas etapp koosneb hingamisahela reaktsioonidest, mis toimuvad mitokondri sisemembraanide harjakestes (parempoolne joonis). Hingamisahela reaktsioonides vajatakse 02 molekule. Üks hingamisahel koosneb 5 valgulisest kompleksist ja ATP molekule sünteesivast ATP süntaasist. NADH2 molekulidest vabanevad elektronid läbivad 5 kompleksi ja ühinevad 02 molekulidega – selle tulemusena moodustuvad H20 molekulid. Elektronide transpordiga kaasneb H+-ioonide liikumine membraani siseküljele, mille tulemusena on nende kontsentratsioon siseküljel suurem kui välisküljel. H+-ioonid pääsevad välisküljele tagasi läbi ATP süntaasi. Nende väljumisega vabanev energia salvestatakse ATP molekulidesse. 12 NADH2 kohta moodustub 36 ATP molekuli. Et 2 ATP molekuli saadakse glükolüüsist ja hingamisahela reaktsioonidest lisandub 36, siis saadakse ühe glükoosimolekuli lõplikul lagundamisel 38 ATP molekuli.
Hapniku puudusel hingamisahela reaktsioonid peatuvad ja tsitraaditsükkel seiskub. Sellistes tingimustes toimub anaeroobne glükolüüs. Lihasrakkudes saadakse anaeroobsel glükolüüsil ühest glükoosimolekulist 2 piimhappemolekuli. Seejuures saadakse vaid 2 ATP molekuli. Sellist glükoosi lagundamist nimetatakse kirjanduses ka anaeroobseks hingamiseks.
Glükoosi lagundamise tulemuslikkust mõjutavad peamiselt glükoosi, hapniku ja ATP kontsentratsioon ning keskkonna temperatuur.