Τι θα συμβεί σε ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας και υδρογόνο που διατηρείται από το NADH εάν δεν υπάρχει o2 παρόν;
1. Παύσεις αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων:
* Η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων (κ.λπ.) βασίζεται στο οξυγόνο ως τελικό δέκτη ηλεκτρονίων. Χωρίς οξυγόνο, το κ.λπ. σταματάει.
* Τα ηλεκτρόνια από το NADH δεν μπορούν να περάσουν κάτω από την αλυσίδα και η ενέργεια τους δεν μπορεί να αξιοποιηθεί για να αντλούν πρωτόνια σε όλη τη μιτοχονδριακή μεμβράνη.
2. Συσσώρευση NADH:
* Το NADH δεν μπορεί να ανακυκλωθεί πίσω στο NAD+ από το κ.λπ. Αυτό οδηγεί σε συσσώρευση του NADH μέσα στο κελί.
* Η συσσώρευση του NADH διαταράσσει τις μεταβολικές διεργασίες που βασίζονται στο NAD+ ως συμπαράγοντα.
3. Ζύμωση:
* Για να αναγεννηθεί η NAD+ και να επιτρέψει τη γλυκόλυση να συνεχιστεί, τα κύτταρα καταφεύγουν σε ζύμωση.
* Σε ανθρώπους , αυτό λαμβάνει κυρίως τη μορφή ζύμωσης γαλακτικού οξέος, όπου το πυροσταφυλικό μετατρέπεται σε γαλακτικό. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί NADH για να μειώσει το πυροσταφυλικό, αναγεννώντας NAD+ για γλυκόλυση.
* Σε ζυμομύκητες και άλλους μικροοργανισμούς , χρησιμοποιείται ζύμωση αιθανόλης. Εδώ, το πυροσταφυλικό μετατρέπεται σε αιθανόλη, χρησιμοποιώντας και πάλι NADH και αναγεννώντας NAD+.
4. Μειωμένη παραγωγή ATP:
* Η ζύμωση είναι λιγότερο αποτελεσματική στην παραγωγή ΑΤΡ από την αερόβια αναπνοή.
* Μόνο μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ παράγεται μέσω φωσφορυλίωσης σε επίπεδο υποστρώματος σε γλυκόλυση. Αυτό σημαίνει ότι το κύτταρο παράγει σημαντικά λιγότερη ενέργεια χωρίς οξυγόνο.
5. Κυτταρική τάση και πιθανή βλάβη:
* Η συσσώρευση του NADH και του γαλακτικού οξέος (στους ανθρώπους) μπορεί να δημιουργήσει ένα όξινο περιβάλλον εντός του κυττάρου. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε κυτταρική τάση και ενδεχομένως βλάβη.
Συνοπτικά:
Η απουσία οξυγόνου εμποδίζει τη λειτουργία του ETC, που οδηγεί σε συσσώρευση NADH και μετάβαση στη ζύμωση. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μειωμένη παραγωγή ΑΤΡ, το δυνητικό κυτταρικό στρες και τα δυνητικά επιβλαβή υποπροϊόντα όπως το γαλακτικό οξύ.
