Kokie yra keturi visiško gliukozės skaidymo etapai?

Gliukozė yra šešių anglių cukrus, kurį galima nuryti arba įlašinti tiesiai į kūną, tačiau jis dažniausiai yra kompleksinio angliavandenių, baltymų ar riebalų apykaitos šalutinis produktas. Gliukozė gali būti naudojama glikogenui ir kitiems laikomiesiems degalams sintetinti arba skaidoma toliau, kad būtų suteikta energija medžiagų apykaitos procesams - daugybei reakcijų, bendrai vadinamoms ląstelių kvėpavimu. Gliukozės skilimo stadijas galima suskirstyti į keturias skirtingas fazes.

Pradinis gliukozės skilimas vyksta ląstelių citoplazmoje. Tai yra anaerobinė ląstelių kvėpavimo reakcija, vadinasi, tam nereikia deguonies. Čia iš aštuonių atskirų reakcijų serijos gliukozės šešių anglių molekulė metabolizuojama naudojant dvi adenozino trifosfato (ATP) molekules, kad susidarytų dvi trijų anglies piruvato molekulės, dvi H₂O (vandens) molekulės ir keturios ATP molekulės, kad gautų dviejų ATP molekulių grynąjį pelną. ATP yra pagrindinis žmogaus medžiagų apykaitos energijos šaltinis.

Ši reakcija vyksta ląstelių mitochondrijų matricoje arba viduje. Čia dvi glikolizės metu gautos piruvato molekulės sujungiamos su dviem kofermento A (CoA) molekulėmis, kad gautų dvi acetil-CoA molekules ir dvi anglies dioksido (CO₂) molekulės. Ši reakcija vyksta vienu žingsniu ir, kaip ir glikolizė, yra anaerobinė.

Dar vadinamas trikarboksirūgšties (TCA) ciklu arba Krebso ciklu, ši anaerobinių reakcijų serija, kaip ir parengiamoji reakcija, vyksta mitochondrijų matricoje. Čia dvi paruošiamosios reakcijos acetil-CoA molekulės sujungiamos su daugeliu fosfatų ir nukleotidų komponentų, gaunant du ATP, keturis CO2 ir daugybę tarpinių nukleotidų. Šie tarpininkai yra labai svarbūs aerobiniam kvėpavimui, kuris vyksta kitoje gliukozės skaidymo fazėje.

Šiame žingsnyje, kuris vyksta ant mitochondrijų vidinių membranų, deguonis pagaliau patenka į paveikslą. Transporteriai šioje schemoje yra NAD ir FAD molekulės, pirmiau minėti nukleotidų tarpininkai. Esant šešioms deguonies molekulėms, protonai iš NAD ir FAD perduodami kitoms NAD ir FAD molekulėms grandinėje, leidžiant ATP išgauti įvairiuose taškuose. Grynasis rezultatas yra 34 ATP molekulių padidėjimas.

Atkreipkite dėmesį, kad po šio etapo bendra cheminė reakcija į glikolizę atrodo baigta:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ -> 6CO₂ + 6H₂O + 38 ATP

Aišku, turint du ATP iš glikolizės, du iš citrinos rūgšties ciklo ir 34 iš elektrono transporto grandinės vienoje gliukozės molekulėje, elektronų perdavimo grandinės yra daugiausiai energijos gamybos. Štai kodėl žmonėms negalima ilgam atimti deguonies ir kodėl negalima atlikti labai didelio intensyvumo (anaerobinio) fizinio krūvio. palaikoma ilgiau nei kelias minutes: Dauguma fiziologinių funkcijų priklauso nuo pastovaus elektronų pernašos naudojimo grandinė.