Zawartość
- Glikoliza
- Reakcja przygotowawcza
- Cykl kwasu cytrynowego
- Łańcuch transportu elektronów
- Który produkt rozpadu glukozy ma najwięcej energii?
Glukoza to sześciowęglowy cukier, który można spożywać lub podawać we wlewie bezpośrednio do organizmu, ale częściej jest on produktem ubocznym złożonego metabolizmu węglowodanów, białek lub tłuszczów. Glukoza może być stosowana do syntezy glikogenu i innych paliw do przechowywania lub dalej rozkładana w celu dostarczenia energii do procesów metabolicznych, szeregu reakcji nazywanych zbiorczo oddychaniem komórkowym. Etapy rozkładu glukozy można podzielić na cztery odrębne fazy.
Glikoliza
Początkowy rozkład glukozy zachodzi w cytoplazmie komórkowej. Jest to beztlenowa reakcja oddychania komórkowego, co oznacza, że nie wymaga tlenu. Tutaj, w serii ośmiu indywidualnych reakcji, sześciowęglowa cząsteczka glukozy jest metabolizowana przy użyciu dwóch cząsteczek adenozynotrifosforanu (ATP) z wytworzeniem dwóch trójwęglowych cząsteczek pirogronianu, dwóch H2Cząsteczki O (woda) i cztery cząsteczki ATP zapewniają zysk netto dwóch cząsteczek ATP. ATP jest podstawowym źródłem energii w metabolizmie człowieka.
Reakcja przygotowawcza
Ta reakcja zachodzi w matrycy lub we wnętrzu mitochondriów komórek. Tutaj dwie cząsteczki pirogronianu z glikolizy są łączone z dwiema cząsteczkami koenzymu A (CoA) z wytworzeniem dwóch cząsteczek acetylo-CoA i dwóch ditlenku węgla (CO2) molekuły. Ta reakcja zachodzi w jednym etapie i, podobnie jak glikoliza, jest beztlenowa.
Cykl kwasu cytrynowego
Nazywana także cyklem kwasu trikarboksylowego (TCA) lub cyklem Krebsa, ta seria reakcji beztlenowych, podobnie jak reakcja przygotowawcza, zachodzi w matrycy mitochondrialnej. Tutaj dwie cząsteczki acetylo-CoA z reakcji przygotowawczej łączą się z wieloma składnikami fosforanowymi i nukleotydowymi, otrzymując dwa ATP, cztery CO2 i szereg nukleotydowych związków pośrednich. Pośrednicy ci są krytyczni w oddychaniu tlenowym, które występuje w następnej fazie rozpadu glukozy.
Łańcuch transportu elektronów
Na tym etapie, który zachodzi na wewnętrznych błonach mitochondriów, tlen wreszcie wchodzi do obrazu. Transportery w tym schemacie są cząsteczkami NAD i FAD, wspomnianymi powyżej pośrednimi nukleotydami. W obecności sześciu cząsteczek tlenu protony są przekazywane z NAD i FAD do innych cząsteczek NAD i FAD w dół łańcucha, umożliwiając ekstrakcję ATP w różnych punktach. Wynik netto to wzrost 34 cząsteczek ATP.
Należy pamiętać, że po tym etapie ogólna reakcja chemiczna glikolizy wydaje się zakończona:
do6H.12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + 38 ATP
Który produkt rozpadu glukozy ma najwięcej energii?
Oczywiście, przy dwóch ATP z glikolizy, dwóch z cyklu kwasu cytrynowego i 34 z łańcucha transportu elektronów na cząsteczkę glukozy, łańcuch transportu elektronów jest zdecydowanie najbardziej produkujący energię. To dlatego ludzie nie mogą być długo pozbawieni tlenu i dlaczego ćwiczenia o bardzo wysokiej intensywności (beztlenowe) nie mogą być utrzymywane przez więcej niż kilka minut: Większość funkcji fizjologicznych zależy od stałego wykorzystania łańcucha transportu elektronów.