Vilka är de fyra faserna av fullständig glukosfördelning?

Glukos är ett sexkolssocker som kan intas eller infunderas direkt i kroppen, men är oftare en biprodukt av komplex kolhydrat-, protein- eller fettmetabolism. Glukos kan användas för att syntetisera glykogen och andra lagringsbränslen eller brytas ned ytterligare för att ge energi för metaboliska processer, en serie reaktioner som kollektivt kallas cellulär andning. Stegen för glukosnedbrytning kan delas in i fyra olika faser.

Den initiala nedbrytningen av glukos sker i cellcytoplasman. Detta är en anaerob reaktion av cellulär andning, vilket innebär att den inte kräver syre. Här, i en serie av åtta individuella reaktioner, metaboliseras en sex-kol glukosmolekyl med två adenosintrifosfatmolekyler (ATP) för att bilda två tre-kol-pyruvatmolekyler, två H₂O (vatten) molekyler och fyra ATP-molekyler för en nettovinst på två ATP-molekyler. ATP är en primär energikälla i mänsklig metabolism.

Denna reaktion inträffar i matrisen eller det inre av mitokondrierna i celler. Här kombineras de två pyruvatmolekylerna från glykolys med två coenzym A (CoA) -molekyler för att producera två acetyl-CoA-molekyler och två koldioxid (CO

Även kallad tricarboxylsyra (TCA) cykel eller Krebs cykel, denna serie av anaeroba reaktioner, som den förberedande reaktionen, äger rum i den mitokondriella matrisen. Här kombineras de två acetyl-CoA-molekylerna från den förberedande reaktionen med ett antal fosfat- och nukleotidkomponenter för att ge två ATP-, fyra CO2- och ett antal nukleotidförmedlare. Dessa mellanhänder är kritiska i den aeroba andningen som inträffar i nästa fas av glukosnedbrytning.

I detta steg, som transpirerar på mitokondriernas inre membran, kommer syre äntligen in i bilden. Transportörerna i detta schema är molekyler av NAD och FAD, de nukleotidförmedlare som anges ovan. I närvaro av sex syremolekyler överförs protoner från NAD och FAD till andra NAD- och FAD-molekyler längs kedjan, vilket gör att ATP extraheras vid olika punkter. Nettoresultatet är en vinst på 34 ATP-molekyler.

Observera att efter detta steg verkar den totala kemiska reaktionen för glykolys vara fullständig:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ -> 6CO₂ + 6H₂O + 38 ATP

Uppenbarligen, med två ATP från glykolys, två från citronsyracykeln och 34 från elektronen transportkedja per molekyl glukos är elektrontransportkedjan överlägset mest energiproducerande. Det är därför människor inte kan berövas syre under lång tid, och varför mycket högintensiv (anaerob) träning inte kan upprätthålls i mer än några minuter: De flesta fysiologiska funktioner beror på en stadig användning av elektrontransporten kedja.