Sisu
Teie keha rakud võivad glükoosi lagundada või metaboliseerida vajaliku energia saamiseks. Selle asemel, et see energia soojusena lihtsalt vabastada, salvestavad rakud selle energia adenosiintrifosfaadi või ATP kujul; ATP toimib teatud energiaallikana, mis on raku vajaduste rahuldamiseks mugaval kujul saadaval.
Üldine keemiline võrrand
Kuna glükoosi lagunemine on keemiline reaktsioon, saab seda kirjeldada järgmise keemilise võrrandi abil: C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6 H2O, kus iga metaboliseeritud glükoositooli mooli kohta eraldub 2870 kilodžauli energiat. Ehkki see võrrand kirjeldab üldist protsessi, on selle lihtsus petlik, kuna see varjab kõiki toimuva üksikasju. Glükoos ei metaboliseeru ühe etapina. Selle asemel lagundab rakk glükoosi väikeste sammude kaupa, millest igaüks vabastab energiat. Nende keemilised võrrandid on toodud allpool.
Glükolüüs
Glükoosi metabolismi esimene samm on glükolüüs, kümneastmeline protsess, kus glükoosi molekul lüüsitakse või jagatakse kaheks kolme süsiniku suhkruks, mida seejärel keemiliselt muudetakse, moodustades kaks püruvaadi molekuli. Glükolüüsi netovõrrand: ja ADP on adenosiindifosfaat. Ehkki see võrrand annab üldpildi, varjab see ka paljusid räpaseid detaile; kuna glükolüüs on kümneastmeline protsess, võiks iga etappi kirjeldada eraldi keemilise võrrandi abil.
Sidrunhappe tsükkel
Järgmine samm glükoosi metabolismis on sidrunhappe tsükkel (nimetatakse ka Krebsi tsükliks või trikarboksüülhappe tsükliks). Mõlemad glükolüüsi teel moodustatud püruvaadi molekulid muundatakse ühendiks, mida nimetatakse atsetüül-CoA; 8-astmelise protsessi abil saab sidrunhappe tsükli keemilise netovõrrandi kirjutada järgmiselt: atsetüül-CoA + 3 NAD + + Q + SKP + i + 2 H2O -> CoA-SH + 3 NADH + 3 H + + QH2 + GTP + 2 CO2. Kõigi kaasatud etappide täielik kirjeldus jääb selle artikli reguleerimisalast välja; põhimõtteliselt annetab sidrunhappe tsükkel aga elektrone kahele elektronkandja molekulile, NADH ja FADH2, mis seejärel saab need elektronid annetada mõnele teisele protsessile. See toodab ka molekuli nimega GTP, millel on rakus ATP-ga sarnased funktsioonid.
Oksüdatiivne fosforüülimine
Glükoosi metabolismi viimases olulises etapis annetavad sidrunhappe tsükli elektronkandjate molekulid (NADH ja FADH2) oma elektronid elektronide transpordiahelale - valkude ahelale, mis on põimitud teie rakkude mitokondrite membraani. Mitokondrid on olulised struktuurid, millel on võtmeroll glükoosi metabolismil ja energia genereerimisel. Elektronide transpordiahel juhib protsessi, mis juhib ATP sünteesi ADP-st.
Efektid
Glükoosi metabolismi üldised tulemused on muljetavaldavad; iga glükoosi molekuli kohta saab teie rakk valmistada 38 molekuli ATP-d. Kuna ATP sünteesimiseks kulub 30,5 kilodžauli mooli kohta, salvestab teie rakk edukalt 40 protsenti glükoosi lagundamisel vabanenud energiast. Ülejäänud 60 protsenti kaob soojusena; see kuumus aitab säilitada teie kehatemperatuuri. Ehkki 40 protsenti võib tunduda madal näitaja, on see märkimisväärselt tõhusam kui paljud inimeste kavandatud masinad. Isegi parimad autod suudavad näiteks bensiinis hoitud energiast veerandi, mis autot liigutab, teisendada vaid veerandi.