Cellulære prosesser i kroppene til mennesker, dyr og til og med fisk er avhengige av dannelsen av adenosintrifosfat (ATP). Dette komplekse organiske kjemikaliet kan omdannes til mindre komplekse mono- og di-fosfater, og frigjør energi som organismen bruker. Det er også involvert i produksjonen av DNA og RNA. ATP er et av biproduktene fra cellulær respirasjon, for hvilke råvarene er glukose og oksygen.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Under cellulær respirasjon kombineres ett glukosemolekyl med seks oksygenmolekyler for å produsere vann, karbondioksid og 38 enheter ATP. Den kjemiske formelen for den totale prosessen er:
C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + 36 eller 38 ATP
Kjemisk formel for respirasjon
Glukose, et komplekst sukker, kombineres med oksygen under respirasjon for å produsere vann, karbondioksid og ATP. Kombinasjonen av ett glukosemolekyl med seks molekyler gassformig oksygen produserer seks vannmolekyler, seks karbondioksidmolekyler og 38 molekyler ATP. Den kjemiske ligningen for reaksjonen er:
C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + 36 eller 38 ATP-molekyler
Mens glukose er det viktigste drivstoffet for åndedrett, kan energi også komme fra fett og proteiner, selv om prosessen ikke er like effektiv. Åndedrett fortsetter i fire diskrete trinn og frigjør omtrent 39 prosent av energien som er lagret i glukosemolekylene.
Fire stadier av åndedrett
Selv om hovedprosessen med cellulær respirasjon er egentlig en oksidasjonsreaksjon, fire ting må skje, slik at du kan lage hele potensialet av ATP. Disse består av de fire respirasjonsstadiene:
Glykolyse forekommer i cytoplasmaet. Ett glukosemolekyl brytes ned i to molekyler av pyruvinsyre (C3H4O3). Denne prosessen resulterer i en nettoproduksjon av to ATP-molekyler.
I overgangsreaksjon, passerer pyruvinsyre inn i mitokondriene og blir til Acetyl CoA.
I løpet av Krebs sykler, eller sitronsyresyklus, alle hydrogenatomene i Acetyl CoA kombineres med oksygenatomer, og produserer 4 molekyler ATP og nikotinamid-adenin-dinukleotidhydrid (NADH), som blir ytterligere nedbrutt i finalen scene. Dette produserer avfall karbondioksid og vann i syklusen som du trenger for å utvise.
Den fjerde etappen, elektrontransportkjede produserer mesteparten av ATP. Denne komplekse prosessen skjer inne i mitokondrier.
Etter at lipaser i blodet har brutt dem ned, kan fett bli Acetyl CoA gjennom komplekse prosesser og gå inn i Krebs-syklusen for å gi mengder ATP som kan sammenlignes med de som produseres fra glukose. Proteiner kan også produsere ATP, men de må først bytte til aminosyrer før de er tilgjengelige for respirasjon.