Ligning for glukosemetabolisme

Cellerne i din krop kan nedbryde eller metabolisere glukose for at skabe den energi, de har brug for. I stedet for blot at frigive denne energi som varme, lagrer celler imidlertid denne energi i form af adenosintrifosfat eller ATP; ATP fungerer som en slags energivaluta, der er tilgængelig i en bekvem form til at imødekomme celleens behov. ligning: C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6 H2O, hvor 2870 kilojoule energi frigives for hver mol glukose, der metaboliseres. Selvom denne ligning beskriver den overordnede proces, er dens enkelhed vildledende, fordi den skjuler alle detaljer om, hvad der virkelig finder sted. Glukose metaboliseres ikke i et enkelt trin. I stedet bryder cellen glukose ned i en række små trin, som hver frigiver energi. De kemiske ligninger for disse vises nedenfor.
Glykolyse

Det første trin i glukosemetabolismen er glycolyse, en ti-trins proces, hvor et molekyle af glukose lyseres eller opdeles i to tre-carbon sukker, som derefter kemisk ændret til dannelse af to molekyler af pyruvat. Nettoligningen til glykolyse er som følger: C6H12O6 + 2 ADP + 2 [P] i + 2 NAD + -> 2 pyruvat + 2 ATP + 2 NADH, hvor C6H12O6 er glukose, [P] i er en phosphatgruppe, NAD + og NADH er elektronacceptorer /bærere, og ADP er adenosindiphosphat. Igen, mens denne ligning giver det samlede billede, skjuler den også en masse af de beskidte detaljer; da glycolyse er en ti-trinsproces, kunne hvert trin beskrives ved hjælp af en separat kemisk ligning.
Citronsyrecyklus

Det næste trin i glukosemetabolismen er citronsyrecyklus (også kaldet Krebs-cyklus eller tricarboxylsyrecyklus). Hver af de to molekyler af pyruvat dannet ved glykolyse omdannes til en forbindelse kaldet acetyl CoA; gennem en 8-trins-proces kan disse Den kemiske nettoligning for citronsyrecyklussen skrives som følger: acetyl CoA + 3 NAD + + Q + BNP + [P] i + 2 H2O -> CoA-SH + 3 NADH + 3 H + + QH2 + GTP + 2 CO2. En mere detaljeret beskrivelse af alle de involverede trin er uden for denne artikels rækkevidde; basalt set donerer citronsyrecyklussen imidlertid elektroner til to elektronbærermolekyler, NADH og FADH2, som derefter kan donere disse elektroner til en anden proces. Det producerer også et molekyle kaldet GTP, der har lignende funktioner som ATP i cellen.
Oxidativ fosforylering

I det sidste store trin i glukosemetabolismen er elektronbærermolekylerne fra citronsyrecyklus (NADH og FADH2 ) donere deres elektroner til elektrontransportkæden, en kæde af proteiner indlejret i membranen i mitokondrierne i dine celler. Mitochondria er vigtige strukturer, der spiller en nøglerolle i glukosemetabolismen og i generering af energi. Elektrontransportkæden driver en proces, der driver syntesen af ATP fra ADP.
Effekter

De samlede resultater af glukosemetabolisme er imponerende; for hvert molekyle glukose kan din celle fremstille 38 molekyler af ATP. Da det tager 30,5 kilojoules pr. Mol at syntetisere ATP, gemmer din celle med succes 40 procent af den energi, der frigives ved at nedbryde glukose. De resterende 60 procent går tabt som varme; denne varme hjælper med at bevare din kropstemperatur. Mens 40 procent måske lyder som et lavt tal, er det betydeligt mere effektivt end mange maskiner designet af mennesker. Selv de bedste biler kan for eksempel kun omdanne en fjerdedel af den energi, der er lagret i benzin, til energi, der bevæger bilen.