Sisu
Inimeste, loomade ja isegi kalade kehades toimuvad rakuprotsessid sõltuvad adenosiintrifosfaadi (ATP) moodustumisest. See keeruline orgaaniline kemikaal võib muunduda vähem keerukateks mono- ja di-fosfaatideks, vabastades energia, mida organism tarbib. Samuti osaleb see DNA ja RNA tootmises. ATP on üks rakkude hingamise kõrvalsaadusi, mille tooraineteks on glükoos ja hapnik.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Rakulise hingamise ajal ühendab üks glükoosimolekul kuue hapniku molekuliga vett, süsinikdioksiidi ja 38 ühikut ATP-d. Kogu protsessi keemiline valem on järgmine:
C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + 36 või 38 ATP
Hingamise keemiline valem
Glükoos, keerukas suhkur, ühendab hingamise ajal hapnikuga vett, süsinikdioksiidi ja ATP-d. Ühe glükoosimolekuli ja kuue gaasilise hapniku molekuli kombinatsioon loob kuus veemolekulit, kuus süsinikdioksiidi molekuli ja 38 ATP molekuli. Reaktsiooni keemiline võrrand on järgmine:
C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + 36 või 38 ATP molekuli
Ehkki glükoos on hingamise peamine kütus, võib energiat saada ka rasvadest ja valkudest, ehkki protsess pole nii tõhus. Hingamine toimub neljas eraldiseisvas etapis ja vabastab umbes 39 protsenti glükoosimolekulides talletatud energiast.
Neli hingamise etappi
Kuigi rakuhingamise põhiprotsess on sisuliselt oksüdatsioonireaktsioon, peab toimuma neli asja, et saaksite ATP potentsiaalse koguhulga ära teha. Need koosnevad hingamise neljast etapist:
Glükolüüs toimub tsütoplasmas. Üks glükoosimolekul laguneb kaheks püruvichappe (C3H4O3). Selle protsessi tulemuseks on kahe ATP molekuli netoproduktsioon.
in üleminekureaktsioon, püruviinhape eritub mitokondritesse ja sellest saab Acetyl CoA.
Jooksul Krebsi tsükkelvõi sidrunhappe tsükkel, ühendavad kõik atsetüül-CoA vesinikuaatomid hapnikuaatomitega, saades 4 molekuli ATP ja nikotiinamiidadeniini dinukleotiidhüdriidi (NADH), mis laguneb viimases etapis veelgi. See tekitab süsinikdioksiidi ja vett ringluses, mille peate välja saatma.
Neljas etapp, elektronide transpordiahel toodab suurema osa ATP-st. See keeruline protsess toimub mitokondrite sees.
Pärast vereringes sisalduvate lipaaside lagunemist võivad rasvad muutuda keeruliste protsesside kaudu atsetüül-CoA-ks ja siseneda Krebsi tsüklisse, saades ATP-kogused, mis on võrreldavad glükoosist toodetuga. Valgud võivad toota ka ATP-d, kuid enne hingamiseks kättesaadavust peavad nad kõigepealt muutuma aminohapeteks.