Her canlı, kendi görevlerini yerine getiren hücrelerden oluşur. Biz insan olarak bile. Vücudumuzdaki hücreler hayatta kalmak için solunum dahil çeşitli işlemler gerçekleştirir. Pekala, bu aşamada 6 karbon içeren şeker, her biri 3 karbondan oluşan 2 piruvat molekülüne bölünür. Bu işlem daha sonra glikoliz olarak adlandırılır ve sitozolde gerçekleşir.
Ayrıca, piruvat molekülü, aerobik ve anaerobik solunum yoluyla tekrar parçalanır. Anaerobik solunum hem maya hücrelerinde hem de kas hücrelerinde meydana gelir. Maya hücrelerinde piruvat, etanol ve karbondioksite parçalanır. Bu sırada kas hücreleri piruvatı laktik aside dönüştürür.
Anaerobik solunumun aksine, aerobik solunumda piruvat, oksijen kullanılarak karbondioksit ve suya tamamen oksitlenir.
Hmm… kulağa biraz karmaşık geliyor ha? Pekala, bu beyin kaynaşmasın, daha fazlasını öğrenelim, glikoliz ve anaerobik solunum ile tam olarak ne kastedilmektedir.
Glikoliz
Daha önce belirtildiği gibi glikoliz, hücresel solunumdaki ilk aşamadır. Bu süreç hücre sitozolünde meydana gelir. Glikoliz, Embden-Meyerhof-Parnas yolu veya EMP yolu olarak da bilinir. Bu süreçte, bir glikoz molekülünü iki piruvik asit molekülüne ayıran anaerobik bir süreç meydana gelir. Glikoliz sürecindeki aşamalar yukarıdaki resimde görülebilir.
Formüle edersek, glikolizin genel reaksiyonu aşağıdaki gibidir.
C 6 H 12 O 6 + 2 NAD + + 2 ADP + 2 Pi → 2 Piruvik asit + 2 ATP + 2 NADH + 2 H +
Glikoliz hesaplamasına aşağıdaki tablo ile de bakabiliriz.
Anaerobik Solunum
Glikoliz sürecinde piruvat koşulları, hücrelerdeki oksijen mevcudiyetine bağlıdır. Oksijenle piruvat molekülleri mitokondriye girebilir ve karbondioksit ve su oluşturmak için oksitlenir. Ancak oksijen olmadığında, piruvat daha sonra etanol veya laktik aside dönüştürülür. Bu süreç anaerobik solunum olarak bilinir. Prokaryotlarda ve tek hücreli ökaryotlarda meydana gelen anaerobik solunum genellikle fermantasyon olarak adlandırılır. Fermantasyon, alkollü fermantasyon ve laktik asit fermantasyonu olmak üzere iki türe ayrılır.
Alkol fermantasyonu, maya ve diğer bazı mikroorganizmalar tarafından gerçekleştirilir. Bu işlemde, glikolizden kaynaklanan pirüvik asit, dekarboksilaz enzimi kullanılarak asetaldehide dekarboksilatlanacaktır. Daha sonra, hidrojen varlığında, etanol veya etil alkol oluşturmak için enzim alkol dehidrojenasyonu ile asetaldehitte bir azalma olur.
Laktik asit fermantasyonu ise kas hücreleri, laktik asit bakterileri (LAB) ve bazı mantarlar tarafından gerçekleştirilir. Yoğurt üretimi laktik asit fermantasyonunun bir örneğidir çünkü Lactobacillus sp. laktoz şekerini laktik aside dönüştürmek. Üretilen laktik asit, sütün yoğurda kümelenmesine veya pıhtılaşmasına neden olur. Bu süreçte glikolizden elde edilen piruvat, NADH + H + tarafından doğrudan laktik aside indirgenir. Bu reaksiyon, laktik dehidrojenaz enzimi tarafından katalize edilir. Fermantasyon sırasında karbondioksit üretilmez.
