Tartalom
- glikolízis
- Az előkészítő reakció
- A citromsav-ciklus
- Az elektronszállító lánc
- A glükózbontás melyik terméke adja a legtöbb energiát?
A glükóz egy hat széntartalmú cukor, amelyet közvetlenül a szervezetbe táplálkozhat vagy be lehet juttatni, de gyakrabban az összetett szénhidrát-, fehérje- vagy zsírmetabolizmus mellékterméke. A glükóz felhasználható glikogén és más tárolóüzemanyagok szintézisére, vagy tovább bontható, hogy energiát biztosítson az anyagcseréhez, egy sorozat reakciót, amelyet együttesen sejtes légzésnek neveznek. A glükózbontás szakaszai négy különálló fázisra oszthatók.
glikolízis
A glükóz kezdeti lebontása a sejt citoplazmájában következik be. Ez a sejtek légzésének anaerob reakciója, azaz nem igényel oxigént. Itt egy nyolc egyedi reakció sorozatában egy hatszén glükózmolekulát metabolizálunk két adenozin-trifoszfát (ATP) molekulával két háromszén-piruvát-molekula, két H2O (víz) molekulák és négy ATP molekula két ATP molekula nettó nyereségéhez. Az ATP az emberi anyagcsere elsődleges energiaforrása.
Az előkészítő reakció
Ez a reakció a sejtek mitokondriumainak mátrixában vagy belső részében fordul elő. Itt a glikolízis során kapott két piruvát molekulát két koenzim A (CoA) molekulával kombináljuk, hogy két acetil-CoA molekulát és két szén-dioxidot (CO2) molekulák. Ez a reakció egy lépésben megy végbe, és hasonlóan a glikolízishez anaerob.
A citromsav-ciklus
A trikarbonsav (TCA) vagy Krebs ciklusnak is nevezik, ez az anaerob reakciók sorozata, mint az előkészítő reakció, a mitokondriális mátrixban zajlik. Itt az előkészítő reakcióból származó két acetil-CoA-molekula számos foszfát- és nukleotidkomponenssel kombinálva két ATP-t, négy CO2-t és számos nukleotid-közvetítőt eredményez. Ezek a közvetítők kritikus szerepet játszanak az aerob légzésben, amely a glükóz lebontásának következő szakaszában fordul elő.
Az elektronszállító lánc
Ebben a lépésben, amely a mitokondriumok belső membránjain fordul elő, az oxigén végül bejut a képbe. Ebben a reakcióvázlatban a transzporterek NAD és FAD molekulák, a fentiekben említett nukleotid-közvetítők. Hat oxigénmolekula jelenlétében a protonok átjutnak a NAD-ből és FAD-ből a többi NAD- és FAD-molekulához a láncban, lehetővé téve az ATP extrahálását különböző pontokban. A nettó eredmény 34 ATP molekula nyeresége.
Vegye figyelembe, hogy ezen szakasz után az általános kémiai reakció a glikolízishez teljesnek tűnik:
C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + 38 ATP
A glükózbontás melyik terméke adja a legtöbb energiát?
Nyilvánvaló, hogy két glikolízisből származó ATP-vel, kettő a citromsav-ciklusból és 34-nél az elektronszállító láncból glükózmolekulánként, az elektronszállító lánc messze a legtöbb energiát termel. Ez az oka annak, hogy az embereket nem lehet hosszú ideig megfosztani az oxigéntől, és miért nem lehet néhány percnél tovább fenntartani az nagyon intenzív (anaerob) testmozgást: A legtöbb élettani funkció függ az elektronszállító lánc folyamatos használatától.