Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

5.2: Бродіння

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    3469

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Коли середньостатистична людина чує слово «бродіння», він, ймовірно, думає про алкоголь. Як ви без сумніву пам'ятаєте, гліколіз дав нам деяку корисну енергію у вигляді АТФ, а потім є інші продукти, НАДГ і піруват. Як ми побачимо в наступному розділі, якщо клітина еукаріотична і кисень доступний, то ці молекули можуть допомогти зробити більше АТФ. Якщо немає кисню або клітина є лише низьким прокаріотом, вона піддається бродінню, щоб виробляти або лактат, або етиловий спирт. Навіщо клітці лактат або етанол? Це не так, хоча лактат може сприяти загальному метаболізму. Клітинам потрібно NAD +, щоб гліколіз міг продовжуватися за кроком 6. Без бродіння, продовження гліколізу перетворило б весь NAD + в NADH, а потім застряг, не в змозі продовжувати. Тож основною причиною бродіння, який би шлях вона не пройшла, є регенерація NAD + з NADH.

    Ферментація лактату

    При лактатному бродінні піруват перетворюється в лактат лактатдегідрогеназою. Ця реакція вимагає окислення NADH, що, таким чином, забезпечує NAD + клітині для продовження гліколізу.

    Для багатьох клітин лактат є продуктом життєдіяльності і виводиться з організму. Насправді це стосується більшості м'язів: лактат переноситься кров'ю від м'язових клітин до печінки, де він може перетворюватися в глюкозу. Таким чином, хоча лактат утворюється з високими показниками, коли м'язи перевтомлюються і втомлюються, він не є безпосередньо причиною м'язової втоми. Оскільки доступність кисню не може йти в ногу з аеробним виробництвом АТФ, а більші та більші частки АТФ, що утворюються, надходять від гліколізу з ферментацією. Сучасна модель м'язової втоми стверджує, що це пов'язано з підкисленням м'язової клітини, оскільки вона піддається швидкому гліколізу.

    Однак у деяких тканині та типах клітин, особливо в серці та мозку вищих тварин, клітинні мембрани дуже проникні для лактату, клітини можуть легко перетворювати лактат в піруват, і оскільки це тканини з високим вмістом кисню, піруват потім використовується для циклу TCA та окислювального фосфорилювання для генерації АТФ. Насправді, деякі ненейрональні підтримують клітини мозку (астроцити) генерують і виділяють рясний лактат, який засвоюється сусідніми нейронами для палива виробництва АТФ.

    Бродіння спирту

    При спиртовому бродінні на піруват спочатку діє піруватдекарбоксилаза, яка звільняє молекулу СО 2 і виробляє ацетальдегід. Потім ацетальдегід діє на спиртово-дегідрогеназу, використовуючи NADH, генеруючи NAD + та етанол. Тут, як і при лактатному бродінні, бажаним продуктом є регенерований NAD +. Етанол виводиться, а у більшості тварин перетворюється на ацетальдегід, а потім оцтову кислоту, перш ніж остаточно закінчитися ацетил-КоА.

    Як і при гліколізі, бродіння може і відбувається в клітині, які здатні виробляти АТФ шляхом окислювального фосфорилювання. Відносний внесок гліколізу та окисного фосфорилювання в клітинний пул АТФ визначається динамічно фізіологічними умовами.