pyruvatjoner vid låg syrehalt - människans celler
Hej!
Jag har den här frågan: när syrenivån i cellen är låg utvinns mycket mindre ATP jämfört med om syrenivån är tillräcklig. Vad är det för “nytta” med denna process?
Förstår inte riktigt hur jag ska tänka. Först och främst är reaktionsformeln:
pyruvatjon + H+ + NADH --> laktatjon + NAD+
Hur ska jag tänka sen?
Många av metabolismens reaktioner är jämviktsreaktioner, som kan följa efter varandra. När ett enzym bildar produkt kan denna produkt sedan användas som substrat av ett efterföljande enzym (det är därför som t.ex. glykolysen brukar visas som ett flöde av enzymer, som i tur och ordning förändrar t.ex. glukos till pyrovat). Kruxet är att om det bildas mycket av en produkt, och nästa enzym inte förbrukar detta ämne samlas mer och mer av ämnet, och enzymet slutar bilda mer (jämvikten har ställt in sig, d.v.s. substratbildningen = produktbildningen). För att ATP skall kunna bildas i glykolysen behöver hela tiden ämnena föras framåt i flödet, annars stannar ju flödet upp (motsvarande en bilfabrik om de som sätter fast hjulen går hem, stannar hela produktionslinjen, för den fylls med bilar som väntar på hjul).
Om du betraktar vad som sker när det finns tillräckligt med syre. Då används pyrovatjonen i citronsyracykeln, som producerar reducerade kofaktorer (NADH, FADH2). Vad händer med dessa reducerade kofaktorer sedan? Och hur påverkar det ATP produktionen? Denna form av ATP bildande är ju beroende av syrgas, och det är även (oftast) glykolysen.
Men om inte elektrontransportkedjan/oxidativa fosforyleringen förbrukar NADH (och återbildar NAD+), hur tror du det går med glykolysen?
Din reaktionsformeln visar vad som sker när cellen fermenterar pyrovat till laktat. Denna reaktion förbrukar en molekyl av NADH - jämför med glykolysen bildas eller förbrukas NADH där?
I glykolysen utvinns/bildas NADH. Så du menar att även om det råder syrebrist så kan glykolysen fortfarande fortgå, då den förbrukar NAD+ för att bilda NADH, som i sin tur används i kroppens celler under syrefattiga förhållanden?
Nej inte riktigt. Vissa reaktioner i cellen använder NADH (men de kan vi bortse ifrån här, då frågan är om att bilda ATP). För att bilda energi i form av ATP från NAHD, behöver ju elektrontransportkedjan syrgas, som i uppgiften inte fanns i tillräckliga mängder.
Glykolysen bildar mycket riktigt NADH, men om inte NADH förbrukas finns det ganska snabbt endast NADH i cellen (allt NAD+ tar slut och omvandlas till NADH) - och då stannar glykolysen helt.
Så det behövs ett annat sätt att återbilda NAD+, även när det inte finns tillräckligt med syrgas, så att glykolysen kan fortsätta bilda ATP....
och det är genom att man producerar ännu mer laktatjoner...?
Så ser det väl ut i din reaktionsformel, d.v.s. att NADH ombildas till NAD+?
Ja, så står det iallafall på NE.se. Men då förstår jag relativt mycket ändå, tack så mycket!!
Jo det stämmer. Fermenteringen av pyrovat till laktat, är cellens kortsiktiga "reservplan", för att kunna producera ATP när det finns för lite syrgas. Men det går endast för cellen att göra detta en kort stund, som de flesta nog har upplevt t.ex. vid mer aktivt sportande, när "mjölksyran slår till" i musklerna (kraften försvinner nästan direkt, och man behöver andas/vila en stund innan man kan springa vidare). Muskelcellerna har då börjat fermentera pyrovat, för att bilda ATP. Kruxet är att det då bildas mer och mer mjölksyra, som inte förbrukas (utan protolyseras, och pH påverkas), så detta endast ske "lite grann" innan det börjar bli surare i cellen, och ganska snabbt börjar jämvikten mellan pyrovat och laktat ställa in sig. Men när mer syrgas finns tillgängligt igen, kan allt återgå tillbaka igen och laktatet blir till pyrovat, som behandlas vidare i citronsyracyklen.
Du är världsbäst, tack snälla. Det är glasklart nu!
För all del, kul att det hjälpte!