Inimeste, loomade ja isegi kalade kehas olevad rakuprotsessid sõltuvad adenosiinitrifosfaadi (ATP) moodustumisest. See keeruline orgaaniline kemikaal võib muunduda vähem keerukateks mono- ja difosfaatideks, vabastades energiat, mida organism tarbib. Samuti osaleb see DNA ja RNA tootmisel. ATP on üks rakuhingamise kõrvalproduktidest, mille tooraineks on glükoos ja hapnik.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Rakuhingamise ajal kombineerub üks glükoosimolekul kuue hapnikumolekuliga, saades vett, süsinikdioksiidi ja 38 ühikut ATP-d. Kogu protsessi keemiline valem on:
C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + 36 või 38 ATP
Keemiline valem hingamiseks
Glükoos, kompleksne suhkur, ühendub hingamisel hapnikuga, saades vett, süsinikdioksiidi ja ATP. Ühe glükoosimolekuli ja kuue gaasilise hapniku molekuli kombinatsioon annab kuus veemolekuli, kuus süsinikdioksiidi molekuli ja 38 ATP molekuli. Reaktsiooni keemiline võrrand on:
C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + 36 või 38 ATP molekuli
Ehkki glükoos on hingamise peamine kütus, võib energiat saada ka rasvadest ja valkudest, ehkki protsess pole nii tõhus. Hingamine toimub neljas diskreetses etapis ja vabastab umbes 39 protsenti glükoosimolekulidesse salvestatud energiast.
Neli hingamisetappi
kuigi rakulise hingamise peamine protsess on sisuliselt oksüdeerumisreaktsioon, peab juhtuma neli asja, nii et saate teha kogu potentsiaalse ATP koguse. Need sisaldavad nelja hingamisetappi:
Glükolüüs esineb tsütoplasmas. Üks glükoosimolekul laguneb kaheks püroviinhappe molekuliks (C3H4O3). Selle protsessi tulemuseks on a kahe ATP molekuli netotoodang.
Aastal üleminekureaktsioon, püroviinhape läheb mitokondritesse ja muutub atsetüül-CoA-ks.
Jooksul Krebsi tsükkelvõi sidrunhappetsükkel, kombineeruvad kõik atsetüül-CoA vesinikuaatomid hapniku aatomitega, saades 4 molekuli ATP ja nikotiinamiidadeniindinukleotiidhüdriid (NADH), mis laguneb lõplikus etapp. See tekitab tsüklis süsinikdioksiidi ja vee jäätmeid, mille peate välja viskama.
Neljas etapp, elektronide transpordiahel toodab suurema osa ATP-st. See keeruline protsess toimub mitokondrid.
Pärast seda, kui vereringes olevad lipaasid need lagundavad, võivad rasvad keeruliste protsesside abil muutuda atsetüül-CoA-ks ja siseneda Krebsi tsüklisse, saades ATP kogused, mis on võrreldavad glükoosist toodetud ainetega. Valgud võivad samuti toota ATP-d, kuid enne hingamiseks kättesaadavaks tegemist peavad need kõigepealt muutuma aminohapeteks.