Більшість клітин для вивільнення енергії у процесах дихання передусім використовують глюкозу. Цікаво, що є клітини (наприклад, клітини мозку, скелетних м’язів, зрілі еритроцити), які отримують енергію для життя лише з молекул цього моносахариду.
Чому ж глюкоза є основним джерелом енергії для клітин? Полярні молекули глюкози дуже добре взаємодіють з водою, тому легко й швидко переміщуються в клітині, їхнє транспортування в клітину здійснюється шляхом полегшеної дифузії, що не вимагає затрат енергії. Окрім того, глюкоза може перетворюватися клітинами на резервні вуглеводи: у рослинній клітині — на крохмаль, у клітинах тварин й грибів — на глікоген.
Найдавнішим й універсальним процесом безкисневого розщеплення глюкози є гліколіз (від грец. солодкий і розщеплення), що відбувається у цитоплазмі клітин.
Гліколіз — сукупність ферментативних реакцій, які забезпечують безкисневе розщеплення молекул глюкози з утворенням молочної кислоти та АТФ.
Гліколіз — це процес, спільний для анаеробного й аеробного дихання. Енергетичний ефект гліколізу — близько \(200\) кДж (\(120\) кДж — на теплоту, \(80\) кДж — на АТФ):
Енергія гліколізу становить лише \(5\) – \(7\) % потенційної енергії глюкози. Незважаючи на низьку ефективність, гліколіз має велике біологічне значення. Цей процес забезпечує організми енергією в умовах дефіциту кисню. Навіть у хребетних тварин й людини гліколіз слугує ефективним способом отримання енергії під час коротких періодів інтенсивної напруги.
Ще одним механізмом анаеробного перетворення глюкози є бродіння.
Бродіння — процес розкладу органічних речовин (здебільшого вуглеводів) у безкисневих умовах.
Процеси бродіння Луї Пастер назвав «життям без кисню». До бродіння здатні клітини дріжджів, молочнокислих бактерій, мукорових грибів та ін. Крім спиртового і молочнокислого бродіння в організмів є ще масляно-, оцтово-, пропіоновокисле, метанове та ін.
Кожен тип бродіння характеризується специфічними кінцевими продуктами.
Основними процесами анаеробного дихання в клітинах є гліколіз та бродіння.
Джерела:
Біологія: підруч. для 9 кл. загальноосвіт. навч. закл./ В.І. Соболь. — Кам'янець-Подільський: Абетка, 2017. с. 81.