ATP | Ląstelinis kvėpavimas žmonėms

ATF

Adenozino trifosfatas (ATP) yra žmogaus kūno energijos nešėjas. Visa energija, atsirandanti dėl ląstelių kvėpavimo, iš pradžių laikinai kaupiama ATP pavidalu. Kūnas gali naudoti šią energiją tik tuo atveju, jei jos yra ATP molekulės pavidalu. Kai suvartojama ATP molekulės energija, ATP paverčiamas adenozino difosfatu (ADP), kai viena molekulės fosfato grupė yra padalijama. ir energija išsiskiria. Ląstelių kvėpavimas ar energijos gamyba padeda nuolat regeneruoti ATP iš vadinamojo ADP, kad kūnas galėtų ją vėl panaudoti.

Reakcijos lygtis

Atsižvelgiant į tai, kad riebalų rūgštys yra skirtingo ilgio, o amino rūgštys taip pat turi labai skirtingą struktūrą, neįmanoma sudaryti paprastos šių dviejų grupių lygties, kad būtų galima tiksliai apibūdinti jų energijos išeigą ląstelių kvėpavimo metu. Taip yra todėl, kad kiekvienas struktūrinis pokytis gali nulemti, kuriame citrato ciklo etape yra įtraukta aminorūgštis. Riebalų rūgščių skaidymas vadinamojoje beta-oksidacijoje priklauso nuo jų ilgio.

Kuo ilgesnės riebalų rūgštys, tuo daugiau energijos galima gauti iš jų. Tuomet tai vis dar skiriasi tarp sočiųjų ir nesočiųjų riebalų rūgščių, nes nesočiosios tiekia minimaliai mažiau energijos, jei jos turi tą patį kiekį. Dėl jau minėtų priežasčių gliukozės išardymui geriausiai galima apibūdinti lygtį. Proceso metu viena gliukozės molekulė (C6H12O6) ir 6 deguonies molekulės (O2) sujungiamos, kad susidarytų 6 anglies dioksido molekulės (CO2) ir 6 vandens molekulės (H2O):

  • C6H12O6 + 6 O2 tampa 6 CO2 + 6 H2O

Kas yra glikolizė?

Glikolizė reiškia gliukozės, ty dekstrozės, skaidymąsi. Šis metabolizmo kelias vyksta žmogaus ląstelėse, taip pat ir kitose, pvz., Mielėse fermentacijos metu. Vieta, kur ląstelės atlieka glikolizę, yra ląstelės plazma.

Čia fermentai (enzimai) yra, kurie pagreitina glikolizės reakcijas tiek tiesiogiai sintetindami ATP, tiek tiekdami substratus citrato ciklui. Šis procesas generuoja energiją dviejų ATP molekulių ir dviejų NADH + H + molekulių pavidalu. Kartu su citrato ciklu ir kvėpavimo grandine, kurios abi yra mitochondrijoje, glikolizė yra skaidymo kelias nuo paprasto cukraus gliukozės iki universalaus energijos nešiklio ATP.

Glikolizė vyksta visų gyvūnų ir augalų ląstelių citozolyje. Galutinis glikolizės produktas yra piruvatas, kurį per tarpinį etapą galima įvesti į citrato ciklą. Iš viso reakcijoms atlikti glikolizėje naudojama 2 ATP gliukozės molekulėje.

Tačiau gaunami 4 ATP, kad būtų galima gauti 2 ATP molekulių grynąjį pelną. Glikolizei reikia dešimties reakcijos etapų, kol 6 anglies atomus turintis cukrus virsta dviem molekulėmis piruvatas, kurių kiekvienas susideda iš trijų anglies atomų. Per pirmuosius keturis reakcijos etapus cukrus paverčiamas į fruktozė-1,6-bisfosfatas naudojant du fosfatus ir pertvarkant.

Šis aktyvuotas cukrus dabar yra padalintas į dvi molekules, turinčias po tris anglies atomus. Tolesni pertvarkymai ir dviejų fosfatų grupių pašalinimas galiausiai du piruvatus. Jei deguonies (O2) dabar yra, piruvatas gali būti toliau metabolizuojamas iki acetil-CoA ir įvedamas į citrato ciklą.

Apskritai, glikolizė su 2 ATP molekulėmis ir 2 NADH + H + molekulėmis turi gana mažą energijos išeigą. Tačiau tai suteikia pagrindą tolesniam cukraus skaidymui, todėl yra būtinas ATP gamybai ląstelių kvėpavimo procese. Šiuo metu naudinga atskirti aerobinę ir anaerobinę glikolizę.

Aerobinė glikolizė veda į aukščiau aprašytą piruvatą, kuris vėliau gali būti naudojamas energijos gamybai. Anaerobinė glikolizė, kuri vyksta deguonies trūkumo sąlygomis, piruvato nebegalima naudoti, nes citrato ciklui reikalingas deguonis. Vykdant glikolizę, susidaro tarpinė molekulė NADH, kuri pati savaime yra turtinga energija ir taip pat tekėtų į Vėžys ciklą aerobinėmis sąlygomis.

Tačiau pradinė molekulė NAD + yra būtina glikolizei palaikyti. Todėl kūnas čia „įkanda“ į „rūgštų obuolį“ ir transformuoja šią energiją turtingą molekulę atgal į pradinę formą. Reakcijai atlikti naudojamas piruvatas. Procese piruvatas virsta vadinamuoju laktatas arba dar vadinama pieno rūgštimi.