Glikozes metabolisma vienādojums

Jūsu ķermeņa šūnas var noārdīt vai metabolizēt glikozi, lai iegūtu nepieciešamo enerģiju. Tā vietā, lai tikai atbrīvotu šo enerģiju kā siltumu, šūnas tomēr uzglabā šo enerģiju adenozīna trifosfāta vai ATP formā; ATP darbojas kā sava veida enerģijas valūta, kas ir pieejama ērtā formā, lai apmierinātu šūnas vajadzības.

Tā kā glikozes sadalīšana ir ķīmiska reakcija, to var aprakstīt, izmantojot šādu ķīmisko vienādojumu: C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6 H2O, kur par katru glikozes molu tiek atbrīvoti 2870 kilodžouli enerģijas. metabolizējas. Lai gan šis vienādojums patiešām apraksta kopējo procesu, tā vienkāršība ir maldinoša, jo tā slēpj visas detaļas par to, kas patiesībā notiek. Glikoze netiek metabolizēta vienā solī. Tā vietā šūna sadala glikozi mazos soļos, no kuriem katrs atbrīvo enerģiju. To ķīmiskie vienādojumi parādās zemāk.

Pirmais solis glikozes metabolismā ir glikolīze, desmit posmu process, kurā atrodas glikozes molekula lizēts vai sadalīts divos trīs oglekļa cukuros, kurus pēc tam ķīmiski maina, veidojot divas molekulas piruvāts. Glikolīzes neto vienādojums ir šāds: C6H12O6 + 2 ADP + 2 [P] i + 2 NAD + -> 2 piruvāts + 2 ATP + 2 NADH, kur C6H12O6 ir glikoze, [P] i ir fosfātu grupa, NAD + un NADH ir elektronu akceptori / nesēji un ADP ir adenozīns difosfāts. Atkal, kaut arī šis vienādojums dod kopējo ainu, tas slēpj arī daudz netīro detaļu; tā kā glikolīze ir desmit posmu process, katru posmu varētu aprakstīt, izmantojot atsevišķu ķīmisko vienādojumu.

Nākamais solis glikozes metabolismā ir citronskābes cikls (saukts arī par Krebsa ciklu vai trikarboksilskābes ciklu). Katra no abām piruvāta molekulām, kas veidojas glikolīzes ceļā, tiek pārveidota par savienojumu, ko sauc par acetil CoA; izmantojot 8 posmu procesu, var uzrakstīt citronskābes cikla tīro ķīmisko vienādojumu šādi: acetil CoA + 3 NAD + + Q + IKP + [P] i + 2 H2O -> CoA-SH + 3 NADH + 3 H + + QH2 + GTP + 2 CO2. Pilns visu iesaistīto darbību apraksts ir ārpus šī raksta darbības jomas; būtībā tomēr citronskābes cikls ziedo elektronus divām elektronu nesēju molekulām - NADH un FADH2 -, kuras pēc tam šos elektronus var ziedot citam procesam. Tas arī ražo molekulu, ko sauc par GTP, kurai ir līdzīgas funkcijas kā ATP šūnā.

Pēdējā galvenajā glikozes metabolisma posmā elektronu nesējmolekulas no citronskābes cikla (NADH un FADH2) ziedo viņu elektroni nonāk elektronu transporta ķēdē, olbaltumvielu ķēdē, kas iestrādāta mitohondriju membrānā jūsu šūnās. Mitohondrijas ir svarīgas struktūras, kurām ir galvenā loma glikozes metabolismā un enerģijas ražošanā. Elektronu transporta ķēde nodrošina procesu, kas veicina ATP sintēzi no ADP.

Glikozes metabolisma kopējie rezultāti ir iespaidīgi; katrai glikozes molekulai jūsu šūna var izgatavot 38 ATP molekulas. Tā kā ATP sintezēšanai nepieciešami 30,5 kilodžouli uz vienu molu, jūsu šūna veiksmīgi uzkrāj 40 procentus no enerģijas, kas izdalās, sadalot glikozi. Atlikušie 60 procenti tiek zaudēti kā siltums; šis siltums palīdz uzturēt ķermeņa temperatūru. Kaut arī 40 procenti var izklausīties kā zems rādītājs, tas ir ievērojami efektīvāks nekā daudzas cilvēku izstrādātas mašīnas. Piemēram, pat labākās automašīnas var pārvērst tikai ceturto daļu benzīnā uzkrātās enerģijas enerģijā, kas pārvieto automašīnu.