Диссимиляция — это совокупность процессов распада сложных органических веществ до более простых соединений с высвобождением энергии, которая затем может быть использована клеткой для поддержания своей жизнедеятельности. Главная цель диссимиляции заключается в получении энергии, необходимой для разнообразных клеточных процессов. Основные процессы, относящиеся к диссимиляции, включают:
Гликолиз: Это начальный этап катаболизма глюкозы, происходящий в цитоплазме клетки. В ходе гликолиза глюкоза (шестиуглеродная молекула) преобразуется в две молекулы пирувата (триуглеродные молекулы), с образованием небольшого количества АТФ и НАДН. Гликолиз не требует кислорода и может протекать как в аэробных, так и в анаэробных условиях.
Цикл Кребса (цикл трикарбоновых кислот): Этот процесс происходит в митохондриях и является частью аэробного дыхания. Пируват, образовавшийся в гликолизе, преобразуется в ацетил-КоА, который затем вступает в цикл Кребса. В ходе цикла происходит полное окисление ацетил-КоА до углекислого газа, и образуются НАДН и ФАДН2, которые содержат большую часть энергии, освобожденной при окислении.
Окислительное фосфорилирование: Этот процесс также происходит в митохондриях. Электроны, переносимые НАДН и ФАДН2, проходят через цепь переноса электронов, в ходе чего высвобождается энергия, используемая для синтеза АТФ из АДФ и неорганического фосфата. Конечным акцептором электронов в этой цепи является кислород, образующий с водородом воду.
Бета-окисление жирных кислот: Это процесс расщепления жирных кислот в митохондриях до ацетил-КоА, который затем может быть вовлечен в цикл Кребса. Бета-окисление также приводит к образованию НАДН и ФАДН2, служащих источниками электронов для окислительного фосфорилирования.
Анаэробное дыхание и брожение: В отсутствие кислорода клетки могут использовать альтернативные пути для переработки пирувата. Брожение — это процесс, при котором пируват преобразуется в различные конечные продукты, такие как лактат (молочная кислота) или этанол, с регенерацией НАД+, необходимого для продолжения гликолиза. Анаэробное дыхание, в отличие от брожения, использует другие (не кислородные) конечные акцепторы электронов, такие как нитраты или сульфаты.
Эти процессы вместе обеспечивают клетки энергией и поддерживают баланс метаболических путей, необходимых для роста, размножения и поддержания жизнедеятельности организма.