Katabolizm węglowodanów

Katabolizm węglowodanowy dostarcza energię komórkom poprzez oddychanie komórkowe i fermentację.

Oba procesy rozpoczynają się od glikolizy i rozchodzą się na różne szlaki w zależności od dostępności tlenu.

Glikoliza, proces niezależny od tlenu, utlenia glukozę do kwasu pirogronowego, wytwarzając ATP i NADH.

W oddychaniu komórkowym kwas pirogronowy wchodzi w cykl Krebsa, utleniając się do dwutlenku węgla i wytwarzając ATP, NADH i FADH₂.

Elektrony z NADH i FADH₂ poruszają się wzdłuż łańcucha transportu elektronów, generując gradient protonów do syntezy ATP poprzez fosforylację oksydacyjną.

Tlen jest końcowym akceptorem elektronów w oddychaniu tlenowym. Tymczasem w oddychaniu beztlenowym u prokariontów końcowymi akceptorami elektronów są cząsteczki nieorganiczne, takie jak azotany lub siarczany.

Fermentacja zachodzi, gdy tlen jest niedostępny. Przekształca kwas pirogronowy w organiczne produkty końcowe, takie jak kwas mlekowy lub etanol.

Fermentacja opiera się wyłącznie na glikolizie w celu wytworzenia tylko 2 ATP na cząsteczkę glukozy, podczas gdy oddychanie tlenowe wytwarza od 36 do 38 ATP z całkowitego utlenienia jednej cząsteczki glukozy.