ATP
Adenosintrifosfat (ATP) er energibæreren til menneskekroppen. All energi som oppstår fra mobil respirasjon lagres i utgangspunktet midlertidig i form av ATP. Kroppen kan bare bruke denne energien hvis den er tilgjengelig i form av ATP-molekylet. Når energien til ATP-molekylet forbrukes, blir ATP omdannet til adenosindifosfat (ADP), hvorved en fosfatgruppe i molekylet blir delt opp og energi frigjøres. Celleånding eller energiproduksjon tjener formålet med kontinuerlig regenerering av ATP fra den såkalte ADP slik at kroppen kan bruke den igjen.
Reaksjonsligning
På grunn av det faktum at fettsyrer har forskjellige lengder og aminosyrer også har svært forskjellige strukturer, er det ikke mulig å lage en enkel ligning for disse to gruppene for å nøyaktig karakterisere deres energiutbytte i cellulær respirasjon. Dette er fordi enhver strukturendring kan avgjøre i hvilket trinn av sitratsyklusen aminosyren er innlemmet. Nedbrytningen av fettsyrer i den såkalte beta-oksidasjonen avhenger av lengden.
Jo lenger fettsyrene er, desto mer energi kan du få fra dem. Dette varierer da fortsatt mellom mettede og umettede fettsyrer, hvorved umettede tilfører minimalt med mindre energi, hvis de har samme mengde. Av de allerede nevnte grunner kan en ligning beskrives best for demontering av glukosen. I prosessen kombineres ett glukosemolekyl (C6H12O6) og 6 oksygenmolekyler (O2) for å danne 6 karbondioksidmolekyler (CO2) og 6 vannmolekyler (H2O):
- C6H12O6 + 6 O2 blir 6 CO2 + 6 H2O
Hva er glykolyse?
Glykolyse refererer til spaltning av glukose, dvs. dekstrose. Denne metabolske banen foregår i menneskelige celler så vel som i andre, for eksempel i gjær under gjæring. Stedet hvor cellene utfører glykolyse er celleplasmaet.
Her enzymer er tilstede som akselererer reaksjonene ved glykolyse, både for direkte syntese av ATP og for å gi substratene for sitratsyklusen. Denne prosessen genererer energi i form av to ATP-molekyler og to NADH + H + -molekyler. Sammen med sitratsyklusen og luftveiskjeden, som begge ligger i mitokondrion, representerer glykolyse nedbrytningsveien fra den enkle sukkerglukosen til den universelle energibæreren ATP.
Glykolyse finner sted i cytosolen til alle dyre- og planteceller. Sluttproduktet av glykolyse er pyruvat, som deretter kan innføres i sitratsyklusen via et mellomtrinn. Totalt brukes 2 ATP per glukosemolekyl i glykolyse for å utføre reaksjonene.
Imidlertid oppnås 4 ATP, slik at det faktisk er en nettogevinst på 2 ATP-molekyler tilgjengelig. Glykolysen tar ti reaksjonstrinn til et sukker med 6 karbonatomer blir til to molekyler av pyruvat, som hver består av tre karbonatomer. I de første fire reaksjonstrinnene omdannes sukkeret til fruktose-1,6-bisfosfat ved hjelp av to fosfater og en omlegging.
Dette aktiverte sukkeret er nå delt inn i to molekyler hver med tre karbonatomer. Ytterligere omlegging og fjerning av de to fosfatgruppene resulterer til slutt i to pyruvater. Hvis oksygen (O2) nå er tilgjengelig, vil pyruvat kan metaboliseres videre til acetyl-CoA og innføres i sitratsyklusen.
Samlet sett har glykolyse med 2 molekyler ATP og 2 molekyler NADH + H + et relativt lavt energiutbytte. Imidlertid gir det grunnlaget for ytterligere nedbrytning av sukker og er derfor viktig for produksjonen av ATP i cellulær respirasjon. På dette punktet er det nyttig å skille aerob og anaerob glykolyse.
Aerob glykolyse fører til pyruvat beskrevet ovenfor, som deretter kan brukes til energiproduksjon. Den anaerobe glykolysen, men som finner sted under forhold med oksygenmangel, kan ikke pyruvatet lenger brukes fordi sitratsyklusen krever oksygen. I løpet av glykolysen dannes det mellomliggende lagringsmolekylet NADH, som i seg selv er rikt på energi og også vil strømme inn i kreft sykle under aerobe forhold.
Startmolekylet NAD + er imidlertid nødvendig for å opprettholde glykolyse. Derfor "biter" kroppen til "det sure eplet" her og forvandler dette energirike molekylet tilbake til sin opprinnelige form. Pyruvat brukes til å utføre reaksjonen. I prosessen blir pyruvat forvandlet til det såkalte laktat eller også kalt melkesyre.
Alle artiklene i denne serien:
