Які чотири фази повного розпаду глюкози?

Зміст

• Гліколіз
• Підготовча реакція
• Цикл лимонної кислоти
• Електронна транспортна ланцюг
• Який продукт розпаду глюкози має найбільше енергії?

Глюкоза - це шестивуглецевий цукор, який можна потрапляти або вводити безпосередньо в організм, але частіше є побічним продуктом складного вуглеводного, білкового або жирового обміну. Глюкозу можна використовувати для синтезу глікогену та інших видів пального для зберігання або розщеплювати далі, щоб забезпечити енергією метаболічні процеси, ряд реакцій, що називають клітинним диханням. Етапи розпаду глюкози можна розділити на чотири окремі фази.

Гліколіз

Початковий розпад глюкози відбувається в цитоплазмі клітин. Це анаеробна реакція клітинного дихання, це означає, що йому не потрібен кисень. Тут, у серії восьми індивідуальних реакцій, метаболізується шість вуглецевої молекули глюкози, використовуючи дві молекули аденозинтрифосфату (АТФ) для утворення двох молекул тривуглецевого пірувату, двох Н₂O (вода) молекули і чотири молекули АТФ для чистого виграшу двох молекул АТФ. АТФ є первинним джерелом енергії в метаболізмі людини.

Підготовча реакція

Ця реакція відбувається в матриці або внутрішніх приміщеннях мітохондрій клітин. Тут дві молекули пірувату в результаті гліколізу поєднуються з двома молекулами коферменту A (CoA) для отримання двох молекул ацетил-КоА та двох вуглекислого газу (CO₂) молекули. Ця реакція відбувається в один крок і, як і гліколіз, є анаеробною.

Цикл лимонної кислоти

Цикл циклу трикарбонової кислоти (TCA) або циклу Кребса, цей ряд анаеробних реакцій, як і підготовча реакція, відбувається в мітохондріальній матриці. Тут дві молекули ацетил-КоА з підготовчої реакції поєднуються з низкою фосфатних та нуклеотидних компонентів, отримуючи два АТФ, чотири СО2 та ряд нуклеотидних посередників. Ці посередники мають вирішальне значення при аеробному диханні, що відбувається в наступній фазі розпаду глюкози.

Електронна транспортна ланцюг

На цьому етапі, який протікає на внутрішніх оболонках мітохондрій, кисень нарешті потрапляє в картину. Транспортери в цій схемі - це молекули НАД і ФАД, нуклеотидні посередники, зазначені вище. За наявності шести молекул кисню протони передаються від NAD та FAD до інших молекул NAD та FAD вниз по ланцюгу, що дозволяє витягати АТФ у різних точках. Чистий результат - виграш 34 молекул АТФ.

Зауважте, що після цього етапу загальна хімічна реакція на гліколіз виявляється завершеною:

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ -> 6CO₂ + 6Н₂O + 38 АТФ

Який продукт розпаду глюкози має найбільше енергії?

Зрозуміло, що з двома АТФ з гліколізу, двома з циклу лимонної кислоти та 34 з ланцюга транспорту електронів на молекулу глюкози, транспортний ланцюг електронів є на сьогодні найбільш енерговиробляючим. Ось чому людину не можна позбавляти кисню надовго, і чому дуже високоінтенсивні (анаеробні) вправи не можна підтримувати більше декількох хвилин: Більшість фізіологічних функцій залежать від постійного використання ланцюга транспорту електронів.