Helse og Sykdom
Energi lagret i kjemiske bindinger av karbohydrater , fett og protein molekyler som finnes i mat . Prosessen med fordøyelsen bryter ned karbohydratmolekyler i glukosemolekyler. Glukose fungerer som kroppens viktigste energikilde , fordi det kan konverteres til nyttbar energi mer effektivt enn både fett eller protein . Den eneste form for energi cellene i kroppen er i stand til å utnytte er adenosintrifosfat molekyl ( ATP) . ATP er satt sammen av en adenosin -molekylet og tre uorganiske fosfater. Adenosin di - fosfat ( ADP ) er en ester av adenosin som inneholder to fosfater , og det er brukt til å lage ATP . Prosessen med å omdanne glukose til å produsere ATP kalles cellulær respirasjon. Det er tre hovedtrinn i denne prosessen .
Glykolysen Stage
Denne første fasen i celleåndingen foregår i cellens cytoplasma . I løpet av dette stadium , dehydrogenase -enzymer påvirke glukosemolekyl. Denne interaksjonen oksiderer molekylet , noe som betyr at det strimler det av noen av de elektroner , samt en hydrogen- ion . To elektroner og ett proton overføres til et koenzym som heter NAD + . Kombinasjonen av NAD + med disse ekstra elektroner og proton danner NADH molekylet. Sluttproduktene av glykolyse er NADH , to pyruvat molekyler og to ATP molekyler for hver enkelt glukose molekyl som er brutt ned .
Sitronsyre( eller Krebs ) Cycle Stage
de eneste produkter av glykolyse trinn som beveger seg videre til sitronsyresyklusen stadium er de pyruvat molekyler. Den sitronsyresyklusenfinner sted i cellens mitokondrier , og det vil bare finne sted hvis oksygen er tilstede . Når pyruvat molekyler trenger inn i cellens mitokondrier , blir karbondioksyd frigjøres , endrer de pyruvat molekyler. Enzymer samhandle med disse endrede pyruvat molekyler , oksiderende dem . Igjen disse elektroner og proton overføres til koenzymer , danner NADH og FADH2 molekyler. Den ferdige sitronsyresyklusenproduserer karbondioksid , NADH molekyler , FADH2 molekyler og to ATP molekyler .
Oksidativ fosforylering Stage
De energirikeNADH og FADH2 molekyler som er opprettet i glykolysen og sitronsyresyklusen stadier gå videre til oksidativ fosforylering scenen . Denne fasen tar også plass i cellens mitokondrier . I den, elektroner i NADH og FADH2 molekyler bli en del av det som er kjent som " elektrontransportkjeden . " Som elektroner som frigjøres fra disse molekylene beveger seg fra toppen av kjeden til bunnen av kjeden, som passerer fra molekyl til molekyl, en streng av elektrontransportgenererer en type energi som brukes til å syntetisere ATP. Det endelige utfallet av oksidativ fosforylering , produserer elektrontransportkjedenmoren Lode av 34 ATP molekyler for hvert glukosemolekylforbrukes .
I den endelige analysen
ATP som dannes under glykolyse og sitronsyresyklusen er dannet som et resultat av et enzym som passerer på en fosfatgruppe til ADP . Kombinasjonen av denne fosfatgruppe med ADP skaper ATP.
Under oksidativ fosforylering stadium, er ATP- molekyler syntetisert fra den energien som frigjøres i løpet av overføringen av elektroner . Den elektrontransportkjeden ikke genererer ATP direkte. I stedet for den genererer en energi som aktiverer tre katalytiske steder i celle- mitochondria som tillater ADP til å kombinere med en fosfat- gruppe for å produsere ATP. Glukose er drivstoffet som driver alle disse reaksjonene .