تحلل السكر هو المسار الأيضي الذي يساعد في إنتاج الطاقة من الطعام الذي نتناوله ، وخاصة الكربوهيدرات. مصطلح تحلل الجلوكوز يعني ببساطة تحلل الجلوكوز ، أي انهيار الجلوكوز. يتم تقسيم جزيئات الجلوكوز الستة المحتوية على الكربون والتي نستهلكها إلى البيروفات (3 جزيئات تحتوي على الكربون) عن طريق التحلل السكري وهو مسار من عشر خطوات.
يحدث تحلل السكر في السيتوبلازم ويؤدي إلى تكوين جزيئين من البيروفات من جزيء جلوكوز واحد. يعتمد تصنيف تحلل السكر إلى هوائي أو لاهوائي على مصير هذا البيروفات المتكون. إذا تم تقسيم هذا البيروفات إلى جزيئات أبسط في وجود الأكسجين ، يُطلق على التحلل الجلدي التحلل الهوائي ولكن إذا تم تحويل البيروفات إلى بعض المركبات الأخرى المحتوية على الكربون في غياب الأكسجين ، فإن التحلل الجلدي يسمى اللاهوائية.
التحلل الهوائي مقابل التحلل اللاهوائي
الفرق بين تحلل السكر الهوائي وتحلل السكر اللاهوائي هو أن تحلل السكر الهوائي يحدث في وجود الأكسجين ويحدث في الخلايا حقيقية النواة بينما يستمر تحلل السكر اللاهوائي في غياب الأكسجين ، ويحدث في الخلايا حقيقية النواة وكذلك الخلايا بدائية النواة.
يستمر التحلل الهوائي للجلوكوز في الميتوكوندريا من خلال دورة Kreb أو TCA و ETS مما يؤدي إلى تكوين المنتجات النهائية ، CO2, والماء بينما يستمر تحلل السكر اللاهوائي في السيتوبلازم مما يؤدي إلى تكوين المنتج النهائي ، الإيثانول أو حمض اللاكتيك اعتمادًا على نوع التخمير الذي يخضع له.
جدول مقارنة بين التحلل الهوائي وتحلل السكر اللاهوائي
| معلمات المقارنة | التحلل الهوائي | التحلل اللاهوائي |
| تورط الأكسجين | يحدث تحلل السكر الهوائي في وجود الأكسجين. | يحدث تحلل السكر اللاهوائي في غياب الأكسجين. |
| يحدث في | يحدث التحلل الهوائي فقط في الخلايا حقيقية النواة. | يمكن أن يحدث تحلل السكر اللاهوائي في الخلايا حقيقية النواة وكذلك الخلايا بدائية النواة. |
| يستمر من خلال | يستمر تحلل السكر الهوائي خلال دورة كريب أو دورة حمض الكربوكسيل ثم نظام نقل الإلكترون. | يستمر تحلل السكر اللاهوائي إما من خلال تخمير حمض اللاكتيك كما هو الحال في الخلايا العضلية للإنسان أو تخمر الإيثانول كما هو الحال في حقيقيات النوى أحادية الخلية مثل الخمائر وبدائيات النوى مثل البكتيريا. |
| يستمر في الداخل | يستمر تحلل السكر الهوائي داخل الميتوكوندريا الموجودة في حقيقيات النوى. | يستمر التحلل اللاهوائي داخل السيتوبلازم. |
| المنتجات النهائية | يؤدي تحلل السكر الهوائي إلى دورة كريب و ETS والمنتجات النهائية التي تشكلت هي ثاني أكسيد الكربون2 و الماء. | يؤدي تحلل السكر اللاهوائي إلى تخمير الإيثانول أو تخمير حمض اللاكتيك وبالتالي فإن المنتجات النهائية هي الإيثانول أو حمض اللاكتيك على التوالي. |
ما هو التحلل الهوائي؟
التحلل الهوائي هو جزء من التنفس الهوائي الذي يحدث في حقيقيات النوى في وجود الأكسجين وينتج 2 GTP و 6 NADH و 2 FADH2 التي تخضع للفسفرة المؤكسدة. يستمر تحلل السكر الهوائي خلال دورة كريبس المعروفة أيضًا باسم دورة حمض الكربوكسيل ونظام نقل الإلكترون الذي يحدث داخل الميتوكوندريا. يحدث تحلل السكر الهوائي حصريًا في الخلايا حقيقية النواة.
في التحلل الهوائي ، يتم تقسيم جزيء الجلوكوز إلى جزيئين من البيروفات. يتم تحويل جزيئات البيروفات أيضًا إلى أنزيم أسيتيل أ الذي يتم تمريره بدوره إلى الميتوكوندريا للمضي قدمًا في دورة كريبس أو دورة TCA متبوعة بنظام نقل الإلكترون مما يؤدي أخيرًا إلى ظهور المنتجات النهائية ثاني أكسيد الكربون2 و الماء.
ما هو التحلل اللاهوائي؟
التحلل اللاهوائي هو جزء من التنفس اللاهوائي الذي يحدث في غياب الأكسجين وينتج فقط 4 جزيئات NADH التي يتم تجديدها من خلال الفسفرة على مستوى الركيزة. يمكن أن يحدث تحلل السكر اللاهوائي في الخلايا حقيقية النواة وبدائية النواة ، ويحدث في العصارة الخلوية أو السيتوبلازم.
يحدث تحلل السكر اللاهوائي من خلال أي من عمليتي التخمير وهما تخمير حمض اللاكتيك والتخمير الكحولي. تحدث هذه في سيتوبلازم الخلايا بدائية النواة أو حقيقية النواة
تنتج بعض خلايا حقيقيات النوى مثل خلايا العضلات حمض اللاكتيك من جزيء 3-كربون ، البيروفات المنتجة في نهاية تحلل السكر. العامل المختزل لهذه العملية هو NADH + H+ والإنزيم المعني هو نازعة هيدروجين اللاكتات. يحدث تخمير حمض اللاكتيك في خلايا العضلات أثناء التدريبات الشاقة عندما لا يمكن توفير كمية كافية من الأكسجين لخلايا العضلات. يساعد في بناء العضلات.
- تخمير الإيثانول
في تخمير الإيثانول ، يتم تحويل البيروفات إلى ثاني أكسيد الكربون2 والإيثانول تحت ظروف لاهوائية. يحدث تخمر الإيثانول في حقيقيات النوى أحادية الخلية مثل الخمائر والعديد من بدائيات النوى. الإنزيمات المشاركة في هذه العملية هي كربوكسيلات حمض البيروفيك وكحول ديهيدروجينيز الذي يحفز هذه التفاعلات.
في كل من تخمير حمض اللاكتيك والتخمير الكحولي ، يتم إطلاق القليل جدًا من الطاقة وكلاهما تفاعلان خطيران كما نرى أنه يتم إنتاج الحمض أو الكحول كمنتج نهائي للعمليات.
الاختلافات الرئيسية بين تحلل السكر الهوائية وتحلل اللاهوائي
استنتاج
التحلل السكري هو مسار أيضي من عشر خطوات يكسر جزيء الجلوكوز إلى جزيئين من البيروفات. إذا تم تحويل البيروفات المتكونة إلى أنزيم أسيتيل أ ثم إلى ثاني أكسيد الكربون2 والماء ثم التحلل الجلدي يسمى التحلل الهوائي. يستمر من خلال دورة كريب (أو TCA) ثم ETS ويحدث في الميتوكوندريا للخلايا حقيقية النواة.
إذا تم تحويل جزيئات البيروفات إلى لاكتات ثم إلى حمض اللاكتيك ، أو إذا تم تحويلها إلى أسيتالديهيد ثم إلى إيثانول ، فإن التحلل السكري يسمى تحلل السكر اللاهوائي. يستمر إما من خلال تخمير حمض اللاكتيك أو تخمير الإيثانول ويمكن أن يحدث في سيتوبلازم حقيقيات النوى أو بدائيات النوى.
