Οι κυτταρικές διεργασίες μέσα στα σώματα ανθρώπων, ζώων και ακόμη και ψαριών εξαρτώνται από το σχηματισμό τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP). Αυτή η πολύπλοκη οργανική χημική ουσία μπορεί να μετατραπεί σε λιγότερο πολύπλοκα μονο- και δι-φωσφορικά άλατα, απελευθερώνοντας ενέργεια που καταναλώνει ο οργανισμός. Συμμετέχει επίσης στην παραγωγή DNA και RNA. Το ATP είναι ένα από τα υποπροϊόντα της κυτταρικής αναπνοής, για τα οποία τα ακατέργαστα συστατικά είναι γλυκόζη και οξυγόνο.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Κατά την κυτταρική αναπνοή, ένα μόριο γλυκόζης συνδυάζεται με έξι μόρια οξυγόνου για την παραγωγή νερού, διοξειδίου του άνθρακα και 38 μονάδων ΑΤΡ. Ο χημικός τύπος για τη συνολική διαδικασία είναι:
ντο6Η12Ο6 + 6O2 -> 6CO2 + 6Η2O + 36 ή 38 ATP
Χημικός τύπος για αναπνοή
Γλυκόζη, ένα σύνθετο σάκχαρο, συνδυάζεται με οξυγόνο κατά την αναπνοή για να παράγει νερό, διοξείδιο του άνθρακα και ATP. Ο συνδυασμός ενός μορίου γλυκόζης με έξι μόρια αέριου οξυγόνου παράγει έξι μόρια νερού, έξι μόρια διοξειδίου του άνθρακα και 38 μόρια ΑΤΡ. Η χημική εξίσωση για την αντίδραση είναι:
ντο6Η12Ο6 + 6O2 -> 6CO2 + 6Η2Μόρια Ο + 36 ή 38 ATP
Ενώ η γλυκόζη είναι το κύριο καύσιμο για την αναπνοή, η ενέργεια μπορεί επίσης να προέρχεται από λίπη και πρωτεΐνες, αν και η διαδικασία δεν είναι τόσο αποτελεσματική. Η αναπνοή προχωρά σε τέσσερα ξεχωριστά στάδια και απελευθερώνει περίπου το 39% της ενέργειας που είναι αποθηκευμένη στα μόρια γλυκόζης.
Τέσσερα στάδια της αναπνοής
παρόλο που το κύρια διαδικασία κυτταρικής αναπνοής είναι ουσιαστικά μια αντίδραση οξείδωσης, τέσσερα πράγματα πρέπει να συμβούν, ώστε να μπορείτε να κάνετε το πλήρες δυναμικό ποσό ATP. Αυτά περιλαμβάνουν τα τέσσερα στάδια της αναπνοής:
Γλυκόλυση εμφανίζεται στο κυτταρόπλασμα. Ένα μόριο γλυκόζης διασπάται σε δύο μόρια πυρουβικού οξέος (C3Η4Ο3). Αυτή η διαδικασία έχει ως αποτέλεσμα ένα καθαρή παραγωγή δύο μορίων ΑΤΡ.
Στο αντίδραση μετάβασης, το πυρουβικό οξύ διέρχεται στα μιτοχόνδρια και γίνεται Acetyl CoA.
Κατά τη διάρκεια της Κύκλος Krebs, ή κύκλος του κιτρικού οξέος, όλα τα άτομα υδρογόνου στο Acetyl CoA συνδυάζονται με άτομα οξυγόνου, παράγοντας 4 μόρια ΑΤΡ και νικοτιναμίδιο αδενίνη δινουκλεοτίδιο υδρίδιο (NADH), το οποίο διασπάται περαιτέρω στον τελικό στάδιο. Αυτό παράγει απόβλητα διοξείδιο του άνθρακα και νερό στον κύκλο που πρέπει να χρειαστεί να αποβάλλετε.
Το τέταρτο στάδιο, το αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων παράγει το μεγαλύτερο μέρος του ATP. Αυτή η περίπλοκη διαδικασία εμφανίζεται μέσα στο μιτοχόνδρια.
Αφού τα σπάσουν οι λιπάσες στην κυκλοφορία του αίματος, τα λίπη μπορούν να γίνουν Acetyl CoA μέσω πολύπλοκων διεργασιών και να εισέλθουν στον κύκλο Krebs για να αποδώσουν ποσότητες ΑΤΡ συγκρίσιμες με αυτές που παράγονται από τη γλυκόζη. Οι πρωτεΐνες μπορούν επίσης να παράγουν ATP, αλλά πρέπει πρώτα να αλλάξουν σε αμινοξέα προτού διατεθούν για αναπνοή.