Клетъчните процеси в телата на хора, животни и дори риби зависят от образуването на аденозин трифосфат (АТФ). Този сложен органичен химикал може да се превърне в по-малко сложни моно- и ди-фосфати, освобождавайки енергия, която организмът консумира. Той също така участва в производството на ДНК и РНК. АТФ е един от страничните продукти на клетъчното дишане, за които суровите съставки са глюкоза и кислород.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
По време на клетъчното дишане една молекула глюкоза се комбинира с шест молекули кислород, за да произведе вода, въглероден диоксид и 38 единици АТФ. Химичната формула за цялостния процес е:
° С6Н12О6 + 6O2 -> 6CO2 + 6Н2O + 36 или 38 ATP
Химическа формула за дишане
Глюкоза, сложна захар, комбинира се с кислород по време на дишането, за да произведе вода, въглероден диоксид и АТФ. Комбинацията от една молекула глюкоза с шест молекули газообразен кислород произвежда шест молекули вода, шест молекули въглероден диоксид и 38 молекули АТФ. Химичното уравнение за реакцията е:
° С6Н12О6 + 6O2 -> 6CO2 + 6Н2O + 36 или 38 ATP молекули
Докато глюкозата е основното гориво за дишане, енергията може да идва и от мазнини и протеини, въпреки че процесът не е толкова ефективен. Дишането протича на четири отделни етапа и освобождава около 39% от енергията, съхранявана в молекулите на глюкозата.
Четири етапа на дишане
въпреки че основен процес на клетъчно дишане е по същество реакция на окисление, трябва да се случат четири неща, така че можете да направите пълното потенциално количество АТФ. Те включват четирите етапа на дишане:
Гликолиза се среща в цитоплазмата. Една молекула глюкоза се разпада на две молекули пировиноградна киселина (С3Н4О3). Този процес води до a нетно производство на две молекули АТФ.
В реакция на преход, пировиноградната киселина преминава в митохондриите и се превръща в ацетил КоА.
По време на Цикъл на Кребс, или цикъл на лимонена киселина, всички водородни атоми в ацетил КоА се комбинират с кислородни атоми, произвеждайки 4 молекули АТФ и никотинамид аденин динуклеотид хидрид (NADH), който се разгражда допълнително във финала сцена. Това води до отпадъци от въглероден диоксид и вода в цикъла, които трябва да изгоните.
Четвъртият етап, електронна транспортна верига произвежда по-голямата част от АТФ. Този сложен процес се случва вътре в митохондрии.
След като липазите в кръвния поток ги разграждат, мазнините могат да станат ацетил КоА чрез сложни процеси и да влязат в цикъла на Кребс, за да дадат количества АТФ, сравними с тези, произведени от глюкоза. Протеините също могат да произвеждат АТФ, но първо трябва да преминат към аминокиселини, преди да са достъпни за дишане.