If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Jeżeli jesteś za filtrem sieci web, prosimy, upewnij się, że domeny *.kastatic.org i *.kasandbox.org są odblokowane.

Główna zawartość

Utlenianie pirogronianu

O tym jak kwas pirogronowy jest przekształcany w acetylokoenzym A, dzięki czemu może wejść do cyklu kwasu cytrynowego. Pirogronian ulega dekarboksylacji, utlenianiu i zostaje przyłączony do koenzymu A. Tłumaczenie na język polski zrealizowane przez Fundację Edukacja dla Przyszłości, dzięki wsparciu wolontariuszy. 

Wprowadzenie

Wśród czterech etapów oddychania komórkowego, utlenianie pirogronianu jest dość wyjątkowe; trwa relatywnie krótko w porównaniu do rozbudowanych ścieżek glikolizy czy też cyklu kwasu cytrynowego. Nie sprawia to jednak, że nie jest to istotny proces! Wręcz przeciwnie, gdyż utlenianie pirogronianu jest kluczowym łącznikiem między glikolizą, a pozostałymi etapami oddychania komórkowego.

Ogólne spojrzenie na utlenianie pirogronianu.

Na końcu glikolizy powstają dwie cząsteczki pirogronianu, które nadal zawierają dużo energii możliwej do pozyskania. Utlenianie pirogronianu jest następnym krokiem w uchwyceniu pozostałej energii w formę cząsteczek ATP, choć ATP nie jest bezpośrednio wytwarzane w tym procesie.
U eukariontów etap ten zachodzi w matriks mitochondrialnej, najbardziej wewnętrznej części mitochondrium. U prokariontów ma on miejsce w cytoplazmie. Ogólnie ujmując, utlenianie pirogronianu polega na przekształceniu pirogronianu - cząsteczki trójwęglowej - w acetylo-CoA - dwuwęglową cząsteczkę przyłączoną do koenzymu A - czemu towarzyszy powstanie NADH i uwolnienie jednej cząsteczki tlenku węgla. Acetylo-CoA jest paliwem dla cyklu kwasu cytrynowego w kolejnym etapie oddychania komórkowego.

Etapy utleniania pirogronianu

Pirogronian jest produkowany w procesie glikolizy w cytoplazmie, jednak jego utlenianie zachodzi w matriks mitochondrialnej (u eukariontów). Zanim rozpocznie się ta reakcja chemiczna, pirogronian musi wejść do mitochondrium i przekraczając jego błonę wewnętrzną dotrzeć do matriks.
W martiks modyfikacje pirogronianu następują w kilku etapach:
Przypisy obrazu: "Oxidation of pyruvate and the citric acid cycle: Figure 1" by OpenStax College, Biology, CC BY 3.0
Krok 1. Grupa karboksylowa jest odcinana od pirogronianu i uwalniana jako cząsteczka dwutlenku węgla, co daje cząsteczkę dwuwęglową .
Krok 2. Dwuwęglowa cząsteczka z kroku 1. jest utleniana, a elektrony stracone podczas tego procesu są zbierane przez NAD+, dzięki czemu powstaje NADH.
Krok 3. Utleniona dwuwęglowa czasteczka - grupa acetylowa, zaznaczona na zielono - jest przyłączana do koenzymu A (CoA), organicznej cząsteczki powstałej z witaminy B5, dając acetylo-CoA. Acetylo-CoA jest czasem nazywany cząsteczką - nośnikiem, jej zadaniem jest przetransportowanie grupy acetylowej do cyklu kwasu cytrynowego.
The steps above are carried out by a large enzyme complex called the pyruvate dehydrogenase complex, which consists of three interconnected enzymes and includes over 60 subunits. At a couple of stages, the reaction intermediates actually form covalent bonds to the enzyme complex—or, more specifically, to its cofactors. The pyruvate dehydrogenase complex is an important target for regulation, as it controls the amount of acetyl CoA fed into the citric acid cycle1,2,3.
Jeżeli weźmiemy pod uwagę dwie cząsteczki pirogronianu wychodzące z glikolizy (na każdą cząsteczkę glukozy), utlenianie pirogronianu możemy podsumować następująco:
  • Dwie cząsteczki pirogronianu są przekształcane w dwie cząsteczki acetylo-CoA.
  • Dwa atomy węgla są uwalniane jako dwutlenek węgla - z sześciu pierwotnie obecnych w glukozie.
  • 2 NADH są wytwarzane z NAD+.
Po co wytwarzać acetylo-CoA? Acetyl CoA służy jako paliwo dla cyklu kwasu cytrynowego w następnym etapie oddychania komórkowego. Dodanie CoA pomaga aktywować grupę acetylową, przygotowując ją do przejścia niezbędnych reakcji niezbędnych do wejścia do cyklu kwasu cytrynowego.

Chcesz dołączyć do dyskusji?

  • Awatar blobby green style dla użytkownika Monika Szlachta
    Czy w zdaniu "Ogólnie ujmując, utlenianie pirogronianu polega na przekształceniu pirogronianu - cząsteczki trójwęglowej - w acetylo-\text{CoA}CoAC, o, A - dwuwęglową cząsteczkę przyłączoną do koenzymu A - czemu towarzyszy powstanie \text{NADH}NADHN, A, D, H i uwolnienie jednej cząsteczki tlenku węgla. " znajduje się błędna informacja? Ponieważ tlenek węgla to CO, wydaje mi się, że powinno chodzić raczej o CO2, czyli tlenek węgla(IV)...
    (3 głosy)
    Awatar Default Khan Academy avatar dla użytkownika
Rozumiesz angielski? Kliknij tutaj, aby zobaczyć więcej dyskusji na angielskiej wersji strony Khan Academy.