Ēšanas iemesls ir radīt molekulu, ko sauc ATP (adenozīna trifosfāts), lai jūsu šūnām būtu līdzekļi, lai darbinātu sevi un līdz ar to arī jūs. Un ne starp citu, elpošanas iemesls ir tas, ka skābeklis ir vajadzīgs, lai iegūtu maksimālo šūnu enerģijas daudzumu no glikoze molekulas šajā pārtikā.
Procesu, ko cilvēka šūnas izmanto ATP ģenerēšanai, sauc par šūnu elpošanu. Tā rezultātā tiek izveidota 36 līdz 38 ATP uz vienu glikozes molekulu. Tas sastāv no virknes posmu, kas sākas šūnu citoplazmā un pāriet uz mitohondrijiem, eikariotu šūnu "spēkstacijām". Abus ATP radošos procesus var uzskatīt par glikolīzi (anaerobo daļu), kam seko aerobā elpošana (daļa, kas prasa skābekli).
Kas ir ATP?
Ķīmiski ATP ir a nukleotīds. Nukleotīdi ir arī DNS veidojošie elementi. Visi nukleotīdi sastāv no piecu oglekļa cukura daļas, slāpekļa bāzes un vienas līdz trim fosfātu grupām. Bāze var būt vai nu adenīns (A), citozīns (C), guanīns (G), timīns (T) vai uracils (U). Kā jūs varat noteikt pēc tā nosaukuma, ATP bāze ir adenīns, un tajā ir trīs fosfātu grupas.
Kad ATP ir "uzbūvēts", tā tiešais priekštecis ir ADP (adenozīna difosfāts), kas pati nāk no AMP (adenozīna monofosfāts). Vienīgā atšķirība starp abiem ir trešā fosfātu grupa, kas pievienota fosfāta-fosfāta "ķēdei" ADP. Atbildīgo fermentu sauc par ATP sintāzi.
Kad šūna "iztērē" ATP, ATP līdz ADP reakcijas nosaukums ir hidrolīze, jo ūdeni izmanto, lai pārtrauktu saiti starp abām terminālajām fosfātu grupām. Vienkāršs vienādojums ATP reformēšanai no tā nukleotīdu radiniekiem ir ADP + Pivai pat AMP + 2 Pi. kur Pi ir neorganisks (tas ir, nav pievienots molekulai, kas satur oglekli) fosfāts.
Šūnu enerģija eikariotos: šūnu elpošana
Šūnu elpošana notiek tikai eikariotos, kas ir dabas daudzšūnu, lielāka un sarežģītāka atbilde uz vienšūņu prokariotiem. Cilvēki ir vieni no pirmajiem, bet baktērijas - pēdējos. Process norisinās četros posmos: glikolīze, kas notiek arī prokariotos un kam nav nepieciešams skābeklis; tilta reakcija; un abas aerobās elpošanas reakciju kopas Krebsa cikls un elektronu transporta ķēde.
Glikolīze
Lai sāktu glikolīzi, glikozes molekulai, kas izplatījusies šūnā visā plazmas membrānā, fosfāts ir piesaistīts vienam no tā oglekļa atomiem. Tad tas tiek pārkārtots par fruktozes molekulu, kurā otrā fosfāta grupa ir piesaistīta citam oglekļa atomam. Iegūtā divkārši fosforilētā sešu oglekļa molekula tiek sadalīta divās trīs oglekļa molekulās. Šī fāze maksā divus ATP.
Otra glikolīzes daļa notiek ar trīs oglekļa molekulu pārkārtošanu virknē darbību piruvāts, kamēr pa to laiku pievieno divus fosfātus un pēc tam visus četrus noņem un pievieno ADP, lai veidotos ATP. Šis posms rada četrus ATP,padarot glikolīzes tīro ražu par diviem ATP.
Krebsa cikls
Tilta reakcija mitohondrijās padara piruvāta molekulu gatavu darbībai, noņemot vienu no tās oglekļiem un divus oksigenus, iegūstot acetātu, kas pēc tam tiek pievienots koenzīms A lai izveidotu acetil CoA.
Divu oglekļa acetil CoA pievieno četru oglekļa molekulai - oksaloacetātam -, lai reakcijas noritētu. Iegūtā sešu oglekļa molekula galu galā tiek reducēta par oksaloacetātu (tātad nosaukumā “cikls”; reaktants ir arī produkts). Šajā procesā divas ATP un 10 molekulas, kas pazīstamas kā elektronu nesēji (astoņi NADH un divi FADH2) tiek ražoti.
Elektronu transporta ķēde
Šūnu elpošanas beigu fāzē un otrajā aerobajā fāzē tiek izmantoti dažādi augstas enerģijas elektronu nesēji. Viņu elektronus noņem mitohondriju membrānā iestrādātie enzīmi, un to enerģija ir ko izmanto fosfātu grupu pievienošanai ADP, veidojot ATP, procesu sauc par oksidatīvo fosforilēšana. Skābeklis ir galīgais elektronu akceptors.
Rezultāts ir no 32 līdz 34 ATP, kas nozīmē, ka, pievienojot divus ATP no glikolīzes un Krebsa cikla, šūnu elpošana rada 36 līdz 38 ATP uz vienu glikozes molekulu.
