혐기성 분해 반응 및 발효 경로



그 혐기성 분해 또는 혐기성은 산소가없는 경우 포도당 분해를 위해 여러 유형의 세포에서 사용되는 이화 경로입니다. 즉, 호기성 분해 작용과 마찬가지로 포도당이 이산화탄소와 물로 완전히 산화되지는 않지만 발효 생성물이 생성됩니다.

이것은 무산소라고도은 다량의 에너지가 당분 제품의 처리에서 생성되는 미토콘드리아의 전송 체인에서 최종 전자 수용체로서 기능 이외의 경우에, 산소의 존재없이 발생할.

본문에 따라 무산소 또는 산소 결핍의 상태가 포도당 분해 대사에 의해 생성 된 락트산 (예를 들어 근육 세포) 아세트산 또는 피루브산으로부터 에탄올 (효모)의 생산을 초래할 것이다.

그 결과, 에너지 효율이 호기성 당분 중 8 몰 수득 비교 처리 글루코스 몰당 ATP 생산의 두 몰 때문에 급격히 떨어진다 (당분 위상 만).

ATP 분자의 수의 차이는 호기성 해당 작용에서 일어나는 것과는 달리 추가로 ATP를 생성하지 않습니다 NADH 재산 화,에 관한, NADH는 매 3 ATP 얻은 것을.

색인

  • 1 반응
  • 2 발효 경로
    • 2.1 젖산 생산
    • 2.2 에탄올 생산
  • 3 호기성 발효
  • 4 해열 및 암
  • 5 참고

반응

용어 "혐기성"는 당분 경로 후 무슨 일을 더 의미하기 때문에 혐기성 해당 작용은, 모든 호기성 해당 작용에 가까운, 즉, 제품 및 반응 중간체의 대상.

따라서 10 개의 다른 효소가 혐기성 분해 작용의 반응에 참여한다.

1-Hexokinase (HK) : 포도당 분자 당 1 분자의 ATP를 사용합니다. 포도당 6- 인산 (G6P)과 ADP를 생산합니다. 반응은 돌이킬 수없고 마그네슘 이온.

 2-Phosphoglucose isomerase (PGI) : G6P를 Fructose 6-phosphate (F6P)로 이성체 화.

 3- 포스 (PFK)는,이 반응은 비가역 1,6- 비스 포스페이트 (F1.6-BP) F6P ATP 당 분자를 사용하여 과당 인산화 F6P.

 4-Aldolase : F1.6-BP의 분자를 절단하고 glyceraldehyde 3-phosphate (GAP)와 dihydroxyacetone phosphate (DHAP)를 생산합니다..

 5-Triose phosphate isomerase (TIM) : DHAP와 GAP의 상호 전환에 관여한다..

 6- 글리세 알데히드 3- 인산 탈수소 효소 (GAPDH) : 2 분자의 NAD+ 과 GAP을 인산화시키는 2 분자의 무기 인산염 (Pi)은 1,3-biphosphoglycerate (1,3-BPG)와 2 개의 NADH.

 7-Phosphoglycerate kinase (PGK) : ADP 2 분자의 기질 수준에서 인산화에 의해 ATP 2 분자를 생산합니다. 그것은 1,3-BPG의 각 분자를 인산염 기증자로 사용합니다. 2 분자의 3-phosphoglycerate (3PG).

 8-Phosphoglycerate mutase (PGM) : 3PG 분자를 재 배열하여 고 에너지의 중간체를 생성하는 2PG.

 9-Enolase : 2PG에서 첫 번째 탈수 반응으로 phosphoenolpyruvate (PEP) 생성.

10-Pyruvate kinase (PYK) :이 효소는 phosphoenolpyruvate를 사용하여 pyruvate를 생성합니다. 상기 반응은 포스 포에 놀 피루 베이트의 2- 위치에서 포스페이트 기가 ADP 분자로 이동하는 것을 포함한다. 2 개의 피루브산과 2 개의 ATP가 각각의 포도당에 대해 생성된다.

발효 경로

발효 란 포도당이나 다른 영양소가 산소가없는 상태에서 분해되어 에너지를 얻는다는 것을 나타내는 용어입니다.

산소가없는 경우, 전자 전달 사슬은 최종 수용체를 갖지 않으므로, ATP의 형태로 많은 양의 에너지를 생산하는 산화 적 인산화가 일어나지 않는다. NADH는 미토콘드리아 경로를 통해 재 산화되지 않지만 ATP를 생성하지 않는 대체 경로를 통해 재 산화된다.

충분한 NAD없이+ GAP 로의 인산염의 이동은이 보조 인자의 수반되는 감소를 필요로하기 때문에, 분해 경로가 멈춘다.

일부 세포는 혐기성 기간을 극복하기위한 대안적인 기전을 가지고 있으며, 일반적으로 이러한 기작에는 몇 가지 유형의 발효가 필요합니다. 그와는 반대로, 다른 세포들은 거의 독점적으로 그들의 생존을 위해 발효 과정에 의존합니다.

많은 유기체의 발효 경로의 산물은 사람과 경제적으로 관련이 있습니다. 예는 혐기성 균의 일부 효모에 의한 에탄올 생산과 요구르트 생산에 사용되는 유산균에 의한 유산의 형성이다.

젖산 생산

산소없이 많은 세포 유형은 GAPDH의 반응에서 생성 된 NADH 및 피루브산의 탄소를 사용하는 복합 젖산 탈수소 반응에 의해 촉매를 제조 락트산.

에탄올 생산

피루 베이트는 피루 베이트 디카 르 복실 라제에 의해 아세트 알데히드 및 ​​CO2로 전환됩니다. 아세트 알데히드는 알코올 탈수소 효소에 의해 사용되며 에탄올 생산과 NAD 분자 재생에 의해 감소된다+ 이런 식으로 들어간 각 피루브산 분자에 대해.

호기성 발효

무산소 분해는 주요 특징으로 최종 생성물이 CO2 및 호기성 glycolysis의 경우와 마찬가지로 물. 대신, 발효 반응의 전형적인 생성물이 생성된다.

몇몇 저자는 특정 생물에 대한 호기성 해당 작용 또는 포도당, "호기성 발효"의 과정을 설명했다 그중 일부 기생충 Trypanosomatidae의 가족과 많은 암 종양 세포.

이러한 유기체는 도시 된조차도 산소의 존재 하에서 상기 발효 경로의 제품 당분 경로의 제품이므로 모든 에너지가 추출되지 않은 이후에 "부분적인"포도당 산화가 발생하는 것으로 생각된다 가능한 탄소.

글루코오스의 "호기성 발효"는 호흡 활동이 전혀없는 것을 의미하지는 않으나 모든 것이거나 전혀없는 과정이기 때문에. 그러나, 문헌은 피루 베이트, 락 테이트, 석시 네이트, 말 레이트 및 다른 유기산과 같은 생성물의 배설을 지적하고있다.

해열 및 암

많은 암세포가 포도당 흡수 및 당분 해산 증가를 나타낸다..

암 환자의 종양은 빠르게 성장하므로 혈관은 저산소 상태입니다. 따라서, 이들 세포의 에너지 보충은 주로 혐기성 분해 작용에 의존한다.

그러나,이 현상은 저산소증 - 유발 성 전사 인자 (HIF)에 의해 도움을받으며, 이는 복합 메커니즘을 통해 막내의 당분 해 효소 및 포도당 전달체의 발현을 증가시킨다.

참고 문헌

  1. Akram, M. (2013). 글리콜 분해 및 암에 대한 미니 검토. J. Canc. 교육., 28, 454-457.
  2. Bustamante, E., & Pedersen, P. (1977). 배양 중 쥐 간세포의 고 호기성 분해 작용 : mitochondrial hexokinase의 역할. Proc. Natl. Acad. 과학., 74(9), 3735-3739.
  3. Cazzulo, J.J. (1992). trypanosomatids에 의한 포도당의 호기성 발효. FASEB 저널, 6, 3153-3161.
  4. Jones, W., & Bianchi, K. (2015). 호기성 glycolysis : 확산 넘어. 면역학의 최전선, 6, 1-5.
  5. Li, X., Gu, J., & Zhou, Q. (2015). 호기성 glycolysis 및 그것의 중요한 효소 - 폐암 치료를위한 새로운 표적의 검토. 흉부 암, 6, 17-24.
  6. Maris, A.J.A. Van, Abbott, Æ. D. A., Bellissimi, Æ. E., Brink, J. Van Den, Kuyper, Æ. M., Luttik, Æ. M. A. H., Pronk, J. T. (2006). Saccharomyces cerevisiae에 의한 바이오 매스 가수 분해물의 알콜 성 발효 : 현재 상태. Antonie van Leeuwenhoek, 90, 391-418.
  7. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2009). 생화학 원리. 오메가 에디션 (5 판).