De productie van energie uit organische stoffen, zoals glucose, door oxidatie met behulp van chemische (meestal organische) stoffen uit binnen een cel als "elektronen acceptoren" heet gisting. Dit is een alternatief voor cellulaire ademhaling, waarin elektronen van glucose en andere verbindingen worden geoxideerd worden overgedragen aan een accepteerder bracht uit buiten de cel, meestal zuurstof.
Gisting vs. cellulaire ademhaling
Terwijl de gisting kan plaatsvinden onder anaërobe (gebrek aan zuurstof) voorwaarden, kan het gebeuren wanneer zuurstof ook overvloedig is. Gist, bijvoorbeeld, geeft de voorkeur aan gisting te cellulaire ademhaling als genoeg glucose beschikbaar is voor ondersteuning van het proces, zelfs als voldoende zuurstof beschikbaar is.
Glycolyse: De afbraak van suiker vóór gisting
Wanneer energierijke suiker--glucose komt in het bijzonder--een cel, het wordt afgebroken in een proces genaamd glycolyse. Glycolyse is een vereiste stap zowel voor cellulaire ademhaling en gisting. Het is een gemeenschappelijk traject voor de afbraak van suiker, die tot een proces leiden kan.
Glycolyis vereist geen zuurstof
Glycolyse is een oude biochemische proces, heel vroeg in de evolutionaire geschiedenis hebben ontstaan. De reacties van de kern voor de glycolyse werden "uitgevonden" door micro-organismen lang voordat de fotosynthese, die ongeveer 3,5 miljard jaar geleden ontstaan, maar dat zou duren ongeveer 1.5 miljard jaar te vullen van de zeeën en de sfeer met een merkbare hoeveelheid zuurstof. Zelfs complexe eukaryoten (de biologische "domein", waarin de dieren, planten, fungi en protisten koninkrijken) zijn dus geschikt voor het produceren van energie zonder zuurstof. In gist, die behoren tot het Koninkrijk van schimmels, zijn de chemische producten van glycolyse gefermenteerd om energie voor de cel te produceren.
Van glycolyse om gisting
Aan het einde van de glycolyse, is de structuur van de zes-koolstof van glucose gesplitst in twee moleculen van de drie-koolstof samengestelde "pyruvaat." Ook geproduceerd is de chemische NADH, van een meer "geoxideerd" chemische genaamd NAD +. In gist ondergaat pyruvaat "vermindering," het verkrijgen van de elektronen, die vervolgens van de NADH geproduceerd eerder in de glycolyse overgedragen worden opleveren van aceetaldehyde en kooldioxide. Aceetaldehyde wordt dan verminderd naar aanleiding van ethylalcohol, het uiteindelijke product van de gisting. Bij dieren, inclusief de mens, kan pyruvaat worden gefermenteerd wanneer de beschikbaarheid van zuurstof laag is. Dit is vooral waar in de spiercellen. Wanneer dit gebeurt, maar kleine hoeveelheden alcohol worden geproduceerd, allermeest naar de pyruvaat van glycolyse is verminderd niet aan alcohol, maar eerder aan melkzuur. Terwijl melkzuur dierlijke cellen verlaten kan en worden gebruikt voor de productie van energie in het hart, het kan opbouwen binnen de spieren, waardoor pijn en daalde van atletische prestaties.
ATP en de productie van energie Via gisting
De drager van de universele energie in de cellen is een chemische stof bekend als ATP. Als met behulp van zuurstof, cellen ATP kunnen produceren door glycolyse gevolgd door cellulaire ademhaling--zodanig dat één molecuul glucose suiker levert 36-38 moleculen van ATP, afhankelijk van het celtype. Uit deze 36-38-moleculen van ATP, worden slechts twee geproduceerd tijdens de glycolyse fase. Dus, als gisting gebruikt als alternatief voor cellulaire ademhaling, cellen maken veel minder energie dan ze doen met behulp van de ademhaling.
