Glukosa adalah gula enam karbon yang dapat dicerna atau dimasukkan langsung ke dalam tubuh, tetapi lebih sering merupakan produk sampingan dari metabolisme karbohidrat kompleks, protein atau lemak. Glukosa dapat digunakan untuk mensintesis glikogen dan bahan bakar penyimpanan lainnya atau dipecah lebih lanjut untuk menyediakan energi untuk proses metabolisme, serangkaian reaksi yang secara kolektif disebut respirasi seluler. Tahapan pemecahan glukosa dapat dibagi menjadi empat fase yang berbeda.
Glikolisis
Pemecahan awal glukosa terjadi di sitoplasma sel. Ini adalah reaksi anaerobik dari respirasi sel, artinya tidak memerlukan oksigen. Di sini, dalam serangkaian delapan reaksi individu, molekul glukosa enam karbon dimetabolisme menggunakan dua molekul adenosin trifosfat (ATP) untuk membentuk dua molekul piruvat tiga karbon, dua H2O (air) molekul dan empat molekul ATP untuk keuntungan bersih dari dua molekul ATP. ATP adalah sumber energi utama dalam metabolisme manusia.
Reaksi Persiapan
Reaksi ini terjadi di matriks, atau interior, mitokondria sel. Di sini, dua molekul piruvat dari glikolisis digabungkan dengan dua molekul koenzim A (CoA) untuk menghasilkan dua molekul asetil-KoA dan dua karbon dioksida (CO
Siklus Asam Sitrat
Juga disebut siklus asam trikarboksilat (TCA) atau siklus Krebs, rangkaian reaksi anaerobik ini, seperti reaksi persiapan, berlangsung di matriks mitokondria. Di sini, dua molekul asetil-KoA dari reaksi persiapan bergabung dengan sejumlah komponen fosfat dan nukleotida untuk menghasilkan dua ATP, empat CO2, dan sejumlah perantara nukleotida. Perantara ini sangat penting dalam respirasi aerobik yang terjadi pada fase berikutnya dari pemecahan glukosa.
Rantai Transpor Elektron
Pada langkah ini, yang terjadi pada membran bagian dalam mitokondria, oksigen akhirnya memasuki gambar. Pengangkut dalam skema ini adalah molekul NAD dan FAD, perantara nukleotida yang disebutkan di atas. Dengan adanya enam molekul oksigen, proton dilewatkan dari NAD dan FAD ke molekul NAD dan FAD lainnya di sepanjang rantai, memungkinkan ATP diekstraksi di berbagai titik. Hasil bersihnya adalah perolehan 34 molekul ATP.
Perhatikan bahwa setelah tahap ini, reaksi kimia keseluruhan untuk glikolisis tampak lengkap:
C6H12HAI6 + 6O2 --> 6CO2 + 6H2O + 38 ATP
Produk Pemecahan Glukosa Manakah yang Memiliki Energi Paling Besar?
Jelas, dengan dua ATP dari glikolisis, dua dari siklus asam sitrat dan 34 dari elektron rantai transpor per molekul glukosa, rantai transpor elektron sejauh ini paling banyak penghasil energi. Inilah sebabnya mengapa manusia tidak dapat kekurangan oksigen dalam waktu lama, dan mengapa olahraga dengan intensitas sangat tinggi (anaerobik) tidak dapat dilakukan. dipertahankan selama lebih dari beberapa menit: Sebagian besar fungsi fisiologis bergantung pada penggunaan transpor elektron yang stabil rantai.