ATP | Respirația celulară la om

ATP

Adenozin trifosfatul (ATP) este purtătorul de energie al corpului uman. Toată energia care apare din respirația celulară este stocată inițial temporar sub formă de ATP. Corpul poate folosi această energie numai dacă este disponibilă sub forma moleculei ATP. Când energia moleculei ATP este consumată, ATP este transformat în adenozin difosfat (ADP), prin care un grup fosfat al moleculei este separat iar energia este eliberată. Respirația celulară sau producția de energie servește scopului de regenerare continuă a ATP din așa-numitul ADP, astfel încât organismul să îl poată utiliza din nou.

Ecuația de reacție

Datorită faptului că acizii grași sunt de lungimi diferite, iar aminoacizii au și structuri foarte diferite, nu este posibil să se întocmească o ecuație simplă pentru ca aceste două grupuri să caracterizeze cu precizie randamentul lor energetic în respirația celulară. Acest lucru se datorează faptului că fiecare modificare structurală poate determina în ce etapă a ciclului citratului este încorporat aminoacidul. Defalcarea acizilor grași în așa-numita beta-oxidare depinde de lungimea lor.

Cu cât acizii grași sunt mai lungi, cu atât se poate obține mai multă energie din aceștia. Acest lucru variază, totuși, între acizii grași saturați și nesaturați, prin care cei nesaturați furnizează energie minim mai mică, dacă au aceeași cantitate. Din motivele menționate deja, o ecuație poate fi descrisă cel mai bine pentru demontarea glucozei. În acest proces, o moleculă de glucoză (C6H12O6) și 6 molecule de oxigen (O2) sunt combinate pentru a forma 6 molecule de dioxid de carbon (CO2) și 6 molecule de apă (H2O):

• C6H12O6 + 6 O2 devin 6 CO2 + 6 H2O

Ce este glicoliza?

Glicoliza se referă la divizarea glucozei, adică a dextrozei. Această cale metabolică are loc atât în ​​celulele umane, cât și în altele, de exemplu, în drojdii în timpul fermentării. Locul în care celulele efectuează glicoliza este plasma celulară.

Aici, enzime sunt prezente care accelerează reacțiile glicolizei, atât pentru a sintetiza direct ATP, cât și pentru a furniza substraturi pentru ciclul citratului. Acest proces generează energie sub forma a două molecule de ATP și a două molecule de NADH + H +. Împreună cu ciclul citratului și lanțul respirator, ambele situate în mitocondrie, glicoliza reprezintă calea de degradare de la glucoza zahărului simplu la purtătorul universal de energie ATP.

Glicoliza are loc în citosolul tuturor celulelor animale și vegetale. Produsul final al glicolizei este piruvat, care poate fi apoi introdus în ciclul citratului printr-o etapă intermediară. În total, 2 ATP pe moleculă de glucoză sunt utilizate în glicoliză pentru a efectua reacțiile.

Cu toate acestea, se obțin 4 ATP, astfel încât este efectiv disponibil un câștig net de 2 molecule de ATP. Glicoliza face zece etape de reacție până când un zahăr cu 6 atomi de carbon se transformă în două molecule de piruvat, fiecare dintre care este compus din trei atomi de carbon. În primele patru etape de reacție, zahărul este transformat în fructoză-1,6-bifosfat cu ajutorul a doi fosfați și a unei rearanjări.

Acest zahăr activ este acum împărțit în două molecule fiecare cu trei atomi de carbon. Mai multe rearanjări și îndepărtarea celor două grupuri de fosfați duc în cele din urmă la două piruvate. Dacă acum este disponibil oxigen (O2), piruvat poate fi metabolizat în continuare în acetil-CoA și introdus în ciclul citratului.

În general, glicoliza cu 2 molecule de ATP și 2 molecule de NADH + H + are un randament relativ scăzut de energie. Cu toate acestea, oferă baza pentru descompunerea ulterioară a zahărului și, prin urmare, este esențială pentru producerea de ATP în respirația celulară. În acest moment este util să separați glicoliza aerobă și anaerobă.

Glicoliza aerobă duce la piruvatul descris mai sus, care poate fi apoi utilizat pentru producerea de energie. Glicoliza anaerobă, însă, care are loc în condiții de deficit de oxigen, piruvatul nu mai poate fi utilizat deoarece ciclul citratului necesită oxigen. În cursul glicolizei se formează molecula intermediară de stocare NADH, care în sine este bogată în energie și ar curge și în cancer ciclul în condiții aerobe.

Cu toate acestea, molecula inițială NAD + este necesară pentru a menține glicoliza. Prin urmare, corpul „mușcă” în „mărul acru” aici și transformă această moleculă bogată în energie în forma sa originală. Piruvatul este utilizat pentru a efectua reacția. În acest proces, piruvatul este transformat în așa-numitul lactat sau numit și acid lactic.