Hva er glukosens rolle i aerobånd?

Under aerob åndedrag oppnår celler energi i nærvær av oksygen gjennom en serie reaksjoner kjent som sitronsyre syklus. Glukose gir et sentralt reaksjonsmellemprodukt som er nødvendig for at disse reaksjonene skal oppstå. Glukose er et seks-karbon sukker molekyl som blir brutt ned i to tre-karbon pyruvat molekyler. Disse pyruvatmolekylene, i nærvær av oksygen, kan komme inn i sitronsyre-syklusen, og produsere en betydelig mengde energi for cellen.

Glykolyse

Glukose kan fås direkte fra kostholdet eller ved å bryte ned av glykogen, en polymer av glukose molekyler. Under glykolyse metaboliseres glukose av cellen for å produsere energi. Glykolyse er ikke veldig effektiv når det gjelder energiproduksjon, men selve prosessen genererer en rekke mellomprodukter som kan brukes til andre prosesser. Et slikt mellomprodukt er pyruvat. I fravær av oksygen kan pyruvat omdannes til melkesyre eller alkohol gjennom en prosess kjent som fermentering. Men i nærvær av oksygen, under aerob åndedrett, kan pyruvat gå inn i sitronsyre syklus.

Citronsyre Cycle

Sitronsyre syklusen er en serie med reaksjoner som til slutt produserer en betydelig mengde energi for cellen. Denne syklusen kan bare forekomme under aerobiske forhold - det vil si betingelser der tilstrekkelig oksygen er til stede.

I nærvær av oksygen kan pyruvatmolekylene dannet ved slutten av glykolyse, komme inn i sitronsyre-syklusen ved å reagere med en forbindelse som heter Acetyl-CoA. Under denne reaksjonen slippes karbondioksid ut. Faktisk frigjøres karbondioksid i flere trinn under sitronsyre-syklusen. Dette er delvis en forklaring på hvorfor aerob åndedrett innebærer å puste inn oksygen og puste ut karbondioksid.

Electron Transport Chain

Aerobic respiration krever per definition oksygen. Oksygen er nødvendig fordi det er nødvendig i elektrontransportkjeden.

En celles elektrontransportkjede er en rekke reaksjoner som parker kjemiske reaksjoner mellom elektrondonorer og elektronacceptorer til overføring av protoner over en cellulær membran . Ved aerob åndedrag er oksygen den ultimate elektron-akseptoren.

Overføringen av elektroner skaper en protongradient. Når protonene beveger seg tilbake over membranen, strømmer nedover gradienten, blir energi i form av molekyler kalt ATP, eller adenosintri-fosfat, opprettet.

Hvis det ikke er tilstede med oksygen, kan ikke gradienten settes opp, og disse reaksjonene kan ikke forekomme.

Glukose

Selv om glukose kan gi energi til cellen gjennom glykolyse, er denne prosessen ikke veldig effektiv. En inngang på to ATP-energimolekyler får reaksjonen startet, men til slutt er det bare fire ATP-energimolekyler opprettet.

Glukose gir en større rolle for mer effektiv energiproduksjon ved å gi pyruvatmolekylene for inngang til sitronsyre syklus. På slutten av sitronsyresyklusen blir 36 ATP-energimolekyler opprettet for hvert glukosemolekyl som metaboliseres fullstendig.

Kilder til glukose

Glukose kan fås direkte fra dietten. Glukose er en seks-karbon monosakkarid sukker molekyl, også kjent som dextrose, eller enkelt bord sukker. Det er også en del av en lang kjede av energilagringsmolekyler kalt glykogen. Når celler trenger mer glukose for å produsere mer energi, kan glykogen brytes ned for å frigjøre individuelle glukosemonomerer, som deretter kan gå inn i glykolyseveien. Til slutt kan de resulterende pyruvatmolekylene komme inn i sitronsyre-syklusen, forutsatt at oksygen er til stede , , ] ]