Sådan metaboliseres glukose til ATP

Energi opbevares inden for de kemiske bindinger af kulhydrat, fedt og proteinmolekyler indeholdt i fødevarer. Processen med fordøjelsen bryder ned kulhydratmolekyler i glukosemolekyler. Glukose tjener som din krops vigtigste energikilde, fordi den kan omdannes til brugbar energi mere effektivt end enten fedt eller protein. Den eneste type energi, cellerne i din krop er i stand til at udnytte er adenosintriphosphatmolekylet (ATP). ATP består af et adenosinmolekyle og tre uorganiske phosphater. Adenosindihosphat (ADP) er en ester af adenosin, der indeholder to fosfater, og det er vant til at lave ATP. Processen med at metabolisere glukose til at producere ATP kaldes cellulær respiration. Der er tre hovedtrin i denne proces.

Glykolyse fase

Denne første fase i cellulær respiration finder sted i din celle cytoplasma. I løbet af dette trin interagerer dehydrogenase enzymer med glucosemolekylet. Denne interaktion oxiderer molekylet, hvilket betyder at det strimler det fra nogle af dets elektroner, såvel som en hydrogenion. To elektroner og en proton overføres til et coenzym kaldet NAD +. Kombinationen af ​​NAD + med disse tilsatte elektroner og proton danner NADH-molekylet. Slutprodukterne af glycolyse er NADH, to pyruvatmolekyler og to ATP-molekyler for hvert enkelt glukosemolekyle, der er nedbrudt.

Citronsyre (eller Krebs) Cycle Stage

De eneste produkter i glykolysestadium, der går videre til citronsyrecyklusfasen, er pyruvatmolekylerne. Citronsyrecyklussen finder sted i cellens mitokondrier, og det vil kun finde sted, hvis der er ilt til stede. Når pyruvatmolekylerne trænger ind i cellens mitokondrier frigives carbondioxid, hvilket ændrer pyruvatmolekylerne. Enzymer interagerer med disse ændrede pyruvatmolekyler og oxiderer dem. Igen overføres disse elektroner og proton til coenzymer, der danner NADH- og FADH2-molekyler. Den færdige citronsyrecyklus producerer kuldioxid, NADH-molekyler, FADH2-molekyler og to ATP-molekyler.

Oxidativ fosforyleringsstrin

De energirige NADH- og FADH2-molekyler skabt i glycolysen og citronsyrecyklusen stadier bevæger sig videre til det oxidative phosphoryleringstrin. Denne fase finder også sted i cellens mitokondrier. I det bliver elektronerne i NADH- og FADH2-molekylerne en del af det såkaldte "elektrontransportkæden." Da de elektroner, der frigives fra disse molekyler, bevæger sig fra toppen af ​​kæden til bunden af ​​kæden, går de fra molekyle til molekylet genererer strengen af ​​elektronoverførsler en type energi, som bruges til at syntetisere ATP. Det endelige resultat af den oxidative phosphorylerings-, elektrontransportkæde producerer moderklassen af ​​34 ATP-molekyler for hvert glukosemolekyle, der forbruges.

I den endelige analyse

ATP'et, der dannes under glykolyse og citronsyrecyklus dannes som et resultat af et enzym, der overfører en phosphatgruppe til ADP. Kombinationen af ​​denne fosfatgruppe med ADP skaber ATP.

Under det oxidative phosphoryleringsstadium syntetiseres ATP-molekyler fra den energi, der frigives under overførslen af ​​elektroner. Elektrontransportkæden genererer ikke ATP direkte. Det genererer snarere en energi, som aktiverer tre katalytiske steder i celle mitokondrier, der tillader ADP at kombinere med en phosphatgruppe for at producere ATP. Glukose er det brændstof, der driver alle disse reaktioner.