ครูไวยุ์
ในเซลล์ที่สามารถเกิดได้ทั้งกระบวนการหายใจ (cellular respiration) และกระบวนการหมัก (fermentation) ไพรูเวตจะถูกเปลี่ยนเป็นสารใด ขึ้นอยู่กับออกซิเจนว่าจะมีหรือไม่ ดังแสดงในภาพ
ภาพแสดงการเกิดกระบวนการสลายสารอาหารแบบใช้ออกซิเจนและกระบวนการหมัก
ถ้ามีออกซิเจนไพรูเวตจะเปลี่ยนเป็นแอซิติลโคเอนไซม์ เอ เพื่อเข้าสู่วัฏจักรเครบส์และกระบวนการถ่ายทอดอิเล็กตรอน ตามขั้นตอนของกระบวนการหายใจ (cellular respiration) เพื่อให้ได้ ATP ซึ่ง ATP ส่วนใหญ่ได้มาจากกระบวนการออกซิเดทีฟ ฟอสโฟริเลชัน (oxidative phosphorylation)
ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน ATP ที่ได้จะมาจากกระบวนการ substrate-level phosphorylation ขณะที่กลูโคสเปลี่ยนเป็นไพรูเวต จากนั้นผลผลิตสุดท้ายของไกลโคลิซีส คือ ไพรูเวต ทำหน้าที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอนเพื่อจะออกซิไดซ์ NADH กลับไปเป็น NAD+ ซึ่งสามารถถูกนำกลับไปใช้ใหม่ในวิถีไกลโคลิซีส ผลผลิตสุดท้าย (ที่ถือว่าเป็นของเสีย) จากกระบวนการหมักดังแสดงในภาพ อาจจะเป็นแอลกอฮอล์ (ethanol) หรือแลกเตต (lactate) ซึ่งเป็น lactic acid ในรูปที่แตกตัว (ionized) แล้ว
ภาพแสดงกระบวนการหมัก (fermentation)
ในระดับเซลล์ กล้ามเนื้อก็สามารถใช้ทั้งสองกระบวนการดังกล่าวเช่นกัน ขึ้นกับระดับพลังงานที่กล้ามเนื้อต้องการใช้ ในขณะที่กล้ามเนื้อทำงานตามปกติ ไพรูเวตจะเปลี่ยนเป็นแอซีติล โคเอนไซม์ เอ (acetyl Co A)และเกิดการออกซิเดชันต่อในวัฏจักรเครบส์ ในสภาวะที่กล้ามเนื้อทำงานหนักมากและต้องใช้พลังงานมาก อัตราของการเกิดไกลโคลิซีสจะสูงเกินกว่าที่วัฏจักรเครบส์จะรับช่วงต่อได้ ดังนั้นไพรูเวตส่วนใหญ่จะเปลี่ยนเป็นแลกเตต กล่าวคือไพรูเวตจะเปลี่ยนบทบาทตัวเองไปทำหน้าที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอน เพื่อสร้าง NAD+ (จากการออกซิไดซ์ NADH) สำหรับไว้ใช้ในวิถีไกลโคลิซีส แลกเตตที่ได้จากกระบวนการหมักในกล้ามเนื้อนั้นเป็นของเสียที่กล้ามเนื้อจะต้องส่งออกสู่กระแสเลือดไปยังตับซึ่งตับจะมีความสามารถในการเปลี่ยนแลกเตตให้กลับเป็นกลูโคสได้อีก กระบวนการนี้เรียกว่า กลูโคนีโอเจเนซิส (gluconeogenesis) การที่กลูโคสเปลี่ยนเป็นแลกเตตในกล้ามเนื้อ และตับนำแลกเตตนี้มาสร้างเป็นกลูโคสใหม่ เพื่อส่งให้กล้ามเนื้อใช้ (ในกรณีที่กล้ามเนื้อทำงานหนัก) วนเวียนไปมาเช่นนี้เกิดเป็นวัฏจักรที่มีชื่อเรียกว่า วัฏจักรคอริ (Cori cycle) ซึ่งเป็นการตั้งชื่อตามชื่อนักวิทยาศาสตร์รางวัลโนเบลสามีและภรรยา (Larl และ Gerly Cori) ที่ค้นพบวัฏจักรนี้
ภาพแสดงวัฏจักรคอริ (Cori cycle) แสดงให้เห็นการใช้กลูโคสในวิถีไกลโคลิซีส แบบที่ไม่ใช้ออกซิเจน เป็นการทำงานร่วมกันระหว่างตับและกล้ามเนื้อเพื่อช่วยให้กล้ามเนื้อสามารถมีกลูโคสไว้ใช้สำหรับการสร้างพลังงานในสภาวะที่ทำงานหนัก
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น