Sisältö
Glycolysis on ensimmäinen vaihe solujen hengityksessä, eikä se vaadi happea edetäkseen. Glykolyysi muuntaa sokerimolekyylin kahdeksi pyruvaattimolekyyliksi, tuottaen myös kaksi molekyyliä, joista molemmat ovat adenosiinitrifosfaattia (ATP) ja nikotiinamidiadeniinidinukleotidia (NADH). Kun happea puuttuu, solu voi metaboloida pyruvaatit käymisprosessin kautta.
Energianvaihdunta
ATP on solun energian varastointimolekyyli, kun taas NADH ja sen hapettunut versio, NAD +, osallistuvat solureaktioihin, joihin sisältyy elektronien siirto, joita kutsutaan redox-reaktioiksi. Jos happea on läsnä, solu voi erottaa merkittävän kemiallisen energian hajottamalla pyruvaatin sitruunahapposyklin läpi, joka muuttaa NADH: n takaisin NAD +: ksi. Ilman hapettumista solun on käytettävä fermentaatiota NADH: n hapettamiseksi ennen kuin se kasvaa epäterveelliselle tasolle.
Homolaktinen käyminen
Pyruvaatti on kolmen hiilen molekyyli, jonka entsyymi laktaattidehydrogenaasi muuntaa laktaatiksi prosessilla, joka tunnetaan nimellä homolaktinen fermentointi. Prosessissa NADH hapetetaan NAD +: ksi, jota tarvitaan glykolyysin etenemiseen. Hapen puuttuessa homolaktinen fermentaatio estää NADH: n kertymisen, mikä pysäyttäisi glykolyysi ja ryöstäisi sen energialähteen solun. Fermentaatio ei tuota mitään ATP-molekyylejä, mutta se sallii glykolyysin jatkaa ja tuottaa pienen ATP-määrän. Homolaktisessa käymisessä laktaatti on ainoa tuote.
Heterolaktinen käyminen
Hapen puuttuessa tietyt organismit, kuten hiiva, voivat muuttaa pyruvaatin hiilidioksidiksi ja etanoliksi. Panimot hyödyntävät tätä prosessia viljamassan muuntamiseksi oluksi. Heterolaktinen käyminen etenee kahdessa vaiheessa. Ensin pyruvaattidehydrogenaasi-entsyymi muuttaa pyruvaatin asetaldehydiksi. Toisessa vaiheessa alkoholi-dehydrogenaasi-entsyymi siirtää vetyä NADH: sta asetaldehydiin muuttaen sen etanoliksi ja hiilidioksidiksi. Prosessi regeneroi myös NAD +: n, mikä mahdollistaa glykolyylin jatkumisen.
Polttamisen tunne
Jos olet koskaan tuntenut lihaksesi polttavan raskaan fyysisen toiminnan aikana, koet homolaktisen käymisen vaikutuksen lihassoluissa. Raskas liikunta heikentää väliaikaisesti solun happea. Näissä olosuhteissa lihakset metaboloivat pyruvaatin maitohapoksi, mikä tuottaa tutun polttavan tunteen. Tämä on kuitenkin pysäytysreaktio alhaisiin happitasoihin. Ilman happea solut kuolevat nopeasti.
Kaali ja jogurtti
Anaerobista käymistä käytetään oluen lisäksi useiden elintarvikkeiden luomiseen. Esimerkiksi kaali hyötyy käymisestä, jotta saadaan herkkuja, kuten kimchee ja hapankaali. Tietyt bakteerikannot, mukaan lukien Lactobacillus bulgaricus ja Streptococcus thermophiles, muuntavat maidon jogurtiksi homolaktisen käymisen avulla. Menetelmä sitoo maidon, antaa jogurtin maun ja lisää maidon happamuutta, minkä vuoksi se on mahdoton monille haitallisille bakteereille.