Millised on täieliku glükoosi lagunemise neli etappi?

Sisu

• Glükolüüs
• Ettevalmistav reaktsioon
• Sidrunhappe tsükkel
• Elektronide transpordiahel
• Milline glükoosi lagunemise toode on kõige rohkem energiat?

Glükoos on kuue süsinikuga suhkur, mida saab alla neelata või otse kehasse infundeerida, kuid mis on sagedamini süsivesikute, valkude või rasvade keeruka metabolismi kõrvalsaadus. Glükoosi saab kasutada glükogeeni ja muude säilituskütuste sünteesimiseks või täiendavalt lagundada, et saada energiat ainevahetusprotsessideks - reaktsioonide seeriaks, mida ühiselt nimetatakse rakuhingamiseks. Glükoosi lagunemise etapid võib jagada neljaks eraldi faasiks.

Glükolüüs

Glükoosi esialgne lagunemine toimub raku tsütoplasmas. See on rakkude hingamise anaeroobne reaktsioon, mis tähendab, et see ei vaja hapnikku. Siin metaboliseeritakse kaheksa individuaalse reaktsiooni seerias kuue süsiniku glükoosimolekul, kasutades kahte adenosiintrifosfaadi (ATP) molekuli, moodustades kaks kolme süsinikuga püruvaatmolekuli, kaks H₂O (vee) molekulid ja neli ATP molekuli kahe ATP molekuli puhaskasumi saamiseks. ATP on inimese ainevahetuse peamine energiaallikas.

Ettevalmistav reaktsioon

See reaktsioon toimub rakkude mitokondrite maatriksis või sisemuses. Siin ühendatakse kaks glükolüüsil saadud püruvaatmolekuli kahe koensüüm A (CoA) molekuliga, et saada kaks atsetüül-CoA molekuli ja kaks süsinikdioksiidi (CO₂) molekulid. See reaktsioon toimub ühes etapis ja on sarnaselt glükolüüsile anaeroobne.

Sidrunhappe tsükkel

Seda nimetatakse ka trikarboksüülhappe (TCA) tsükliks või Krebsi tsükliks, see anaeroobsete reaktsioonide seeria, nagu ka ettevalmistav reaktsioon, toimub mitokondrite maatriksis. Siin ühendavad ettevalmistavast reaktsioonist saadud kaks atsetüül-CoA molekuli paljude fosfaatide ja nukleotiidide komponentidega, saades kaks ATP, neli CO2 ja hulga nukleotiidide vahendajaid. Need vahendajad on olulised aeroobses hingamises, mis toimub glükoosi lagunemise järgmises faasis.

Elektronide transpordiahel

Selles etapis, mis möödub mitokondrite sisemistel membraanidel, siseneb hapnik lõpuks pildile. Selles skeemis on transporteriteks NAD ja FAD molekulid, mis on ülalpool nimetatud nukleotiidi vahendajad. Kuue hapniku molekuli juuresolekul juhitakse prootonid NAD-ist ja FAD-ist teistesse NAD- ja FAD-molekulidesse ahelas, võimaldades ATP ekstraheerimist erinevates punktides. Lõpptulemus on 34 ATP molekuli juurdekasv.

Pange tähele, et pärast seda etappi näib glükolüüsi üldine keemiline reaktsioon lõppenud:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ -> 6CO₂ + 6H₂O + 38 ATP

Milline glükoosi lagunemise toode on kõige rohkem energiat?

On selge, et kahe glükolüüsist pärit ATP, kahe sidrunhappe tsüklist ja 34 elektronide transpordiahelast glükoosi molekulis sisalduva ATP abil on elektronide transpordiahel kaugelt kõige energiat tootvam. Seetõttu ei saa inimestel pikka aega hapnikku ilma jääda ja seetõttu ei saa väga kõrge intensiivsusega (anaeroobset) treenimist säilitada kauem kui mõni minut: Enamik füsioloogilisi funktsioone sõltub elektronide transpordiahela pidevast kasutamisest.