GLÜKOOSI LAGUNDAMINE

Koostas: Kristel Mäekask

Glükoosi lagundamine

Glükoos on peamine organismisisene energiallikas.Enamasti talletatakse glükoosivarud organismis polüsahhariididena, mis lagundatakse monomeerideks.

Tärklis (polüsahhariid) glükoos (monosahhariid)

Glükoosi lagundamine on dissimilatsiooniprotsess, mis on universaalne (toimub ühtemoodi loomades ja taimedes).

C6H12O6 6CO2 + 6H2O + energia

38 ADP + Pi 38 ATP

Glükoosi lagundamise etapid

1. Glükolüüs toimub päristuumse raku tsütoplasmavõrgustikul.

2. Tsitraaditsükkel toimub mitokondri sisemuses.

3. Hingamisahela reaktsioonid toimuvad mitokondri harjakeste membraanidel.

Glükolüüs

GLÜKOLÜÜSAeroobne glükolüüsHapnikku on piisavalt

Anaeroobne glükolüüsHapnikku ei jätku piisavalt;

moodustub etanool või piimhape

Aeroobne glükolüüs

Erinevate ensüümide toimel toimub 10 erinevat üksteisele järgnevat reaktsiooni, mille tulemusena tekib 2 püroviinamarihappe molekuli ning 4 vesiniku aatomit.

Glükoos2 püroviinamarihape (CH3COCOOH) + 4H

2 ADP + Pi 2 ATP

Eraldunud vesinikuaatomid seostuvad vesinikukandjaga NAD – mis võimaldab vesinikuaatomeid hiljem kasutada.

2 NAD + 4 H 2 NADH2

NAD molekul – nikotiinamiid adeniin dinukleotiid

Piimhappekäärimine

Toimub lihaskoe rakkudes piimhappebakterite elutegevuse käigus. Vesinikku ei eraldu.

Glükoos 2 piimhape (C2H4COOH)

2 ADP + Pi 2 ATP

Treenimata lihastes põhjustab valu, väsimust ja krampe.Lihastes moodustunud piimhape kandub verega maksa ja lagundatakse seal püroviinamarihappeks, mis liigub edasi tsitraaditsüklisse.

Lihaste töövõime taastub.

Etanoolkäärimine

Suhkru lagundamine pärmiseente toimel. Protsess kestab seni kuni jätkub glükoosi, või tekkiv etanool pärsib pärmiseente elutegevuse. Eraldub süsihappegaas.

2 ADP + Pi 2 ATP

Kui protsessile ei ole takistatud õhuhapnikku juurdepääs – oksüdeerivad segusse sattunud äädikhappebakterid etanooli veiniäädikaks, mida kasutatakse toidu valmistamisel.

Glükoos 2 etanool (C2H5OH) + CO2

Etanoolkäärimine ja piimhappekäärimine

Tsitraaditsükkel

Püroviinamarihappe edasine lagundamine. Koosneb reaktsioonidest, mille käigus eralduvad järk-järgult CO2 molekulid ja H aatomid.

Tsitraaditsükkel

Eraldub 20 vesiniku aatomit, mis pärinevad vaheetapist, tsitraaditsüklist ja vee molekulidest;

Vesiniku aatomid seotakse NAD poolt 10 NADH2 molekuli (mis suunduvad hingamisahelasse);

Jääkproduktina eraldub CO2, mis difundeerub mitokondritest välja (väljahingatav õhk).

Glükolüüsil moodustus 2 NADH2 molekuli;

Tsitraaditsüklis 10 NADH2 molekuli.

Seega ühe glükoosi molekuli kohta tekib kokku 12NADH2 molekuli, mis liiguvad hingamisahela reaktsioonidesse.

GLÜKOLÜÜS

TSITRAADITSÜKKEL

HINGAMISAHELA REAKTSIOONID

Hingamisahela reaktsioonid

Hingamisahela reaktsioonides vabanevad NADH2 molekulid H aatomitest. Moodustunud NAD on uuesti kasutatav 1. ja 2. etapis.

Eraldunud vesinik seotakse hapnikuga ja moodustub H2O.

Vabaneva energia arvel saab 12 NADH2 molekuli kohta sünteesida 36 ATP molekuli.

12 NADH2 + 6O212 NAD + 12 H2O

36 ADP + 36 Pi 36 ATP

Kokku võib aeroobsetes tingimustes ühe glükoosimolekuli lõplikul lagundamisel moodustuda 38 ATP molekuli.

Glükolüüsil saadi 2 ATP molekuli

Hingamisahela reaktsioonide tulemusel veel 36 ATP

C6H12O6 6CO2 + 6H2O

38 ADP + Pi 38 ATP

http://www.teachersdomain.org/resources/tdc02/sci/life/cell/mitochondria/index.html

GLÜKOLÜÜS

Glükoos Pyr

TSITRAADITSÜKKEL

HINGAMIS-AHELA REAKTS.

NADH2 NADH2

CO2

Kasutatud materjal:• http://www.teachersdomain.org/sci/life/index.html

• http://www.teachersdomain.org/resources/tdc02/sci/life/cell/krebs/index.html

• http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/10/MitoChondria.jpg

• http://www.life.uiuc.edu/crofts/bioph354/nad.html

• http://www.efn.uncor.edu/dep/biologia/intrbiol/cdel2.htm

• http://kentsimmons.uwinnipeg.ca/cm1504/respiration.htm