Vad är anaerob glykolys?

Anaerob glykolys är en metabolisk process där glukos, en sockermolekyl, bryts ner utan användning av syre. Liksom aerob glykolys, som metaboliserar glukos i närvaro av syre, producerar den energi till cellerna. Att bryta ner glukos utan att använda syre producerar dock också laktat, och när processen är utdragen leder det i allmänhet till laktacidos, vilket är en sänkning av pH-nivån i blodet. Det lindras vanligtvis när normala syrenivåer återgår till cellen och aerob glykolys tar över.

Vanligtvis sker anaerob glykolys i muskelceller under kraftig fysisk aktivitet. När energibehovet för en viss åtgärd inte tillgodoses med aeroba medel, bearbetar muskelcellerna glukos utan användning av syre för att snabbt producera energi. Så småningom översvämmas den omgivande vävnaden med laktat, och muskelaktiviteten minskar i allmänhet. När laktatkoncentrationen ökar i blodet omvandlas den långsamt tillbaka till glukos i levern med hjälp av syre. Omvandlingen av glukos till laktat och laktat tillbaka till glukos kallas Cori Cycle, som beskrevs av Carl och Gerty Cori på 1930- och 1940-talen.

Vissa celler och vävnader omvandlar glukos till laktat även i närvaro av syre, inklusive röda blodkroppar och celler i näthinnan. Eftersom de tidigaste cellerna var tvungna att frodas under förhållanden som var tomma på syre, utvecklades metaboliska vägar som anaerob glykolys för att producera energi. Celler som saknar mitokondrier använder vanligtvis också denna process.

Normalt producerar glykolys två pyruvatmolekyler från en glukosmolekyl, såväl som en molekyl som kallas NADH. Varje pyruvatmolekyl omvandlas vanligtvis till acetat och bearbetas sedan i citronsyracykeln för att bilda koldioxid och vatten, medan NADH oxideras till NAD+ genom att föra dess elektroner till en syremolekyl i mitokondrierna. NAD+ är en nödvändig elektronacceptor i processen för glykolys och utan den skulle glykolysen sluta.

Under anaeroba förhållanden saknas vanligtvis den syremolekyl som krävs för att ta emot elektronen från NADH, vilket tvingar cellen att hitta en annan elektronacceptor. Molekylen som fyller denna roll är vanligtvis laktat, som är den reducerade formen av pyruvat. Ett enzym som kallas laktatdehydrogenas katalyserar reaktionen som omvandlar pyruvat till laktat. I processen donerar NADH sin elektron till pyruvat och omvandlas till NAD+, som sedan återvinns för användning i glykolys.