De cellulära processerna inuti kroppen hos människor, djur och till och med fisk beror på bildandet av adenosintrifosfat (ATP). Denna komplexa organiska kemikalie kan omvandlas till mindre komplexa mono- och di-fosfater, vilket frigör energi som organismen förbrukar. Det är också involverat i produktionen av DNA och RNA. ATP är en av biprodukterna från cellulär andning, för vilka råvarorna är glukos och syre.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Under cellulär andning kombineras en glukosmolekyl med sex syremolekyler för att producera vatten, koldioxid och 38 enheter ATP. Den kemiska formeln för den totala processen är:
C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + 36 eller 38 ATP
Kemisk formel för andning
Glukos, ett komplext socker, kombinerar med syre under andning för att producera vatten, koldioxid och ATP. Kombinationen av en glukosmolekyl med sex molekyler gasformigt syre producerar sex vattenmolekyler, sex koldioxidmolekyler och 38 ATP-molekyler. Den kemiska ekvationen för reaktionen är:
C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + 36 eller 38 ATP-molekyler
Medan glukos är det viktigaste bränslet för andning kan energi också komma från fetter och proteiner, även om processen inte är lika effektiv. Andningen fortsätter i fyra diskreta steg och släpper ut cirka 39 procent av energin som lagras i glukosmolekylerna.
Fyra andningssteg
Även om huvudprocessen för cellulär andning är i huvudsak en oxidationsreaktion, fyra saker måste hända, så att du kan göra hela den potentiella mängden ATP. Dessa består av de fyra andningsstegen:
Glykolys förekommer i cytoplasman. En glukosmolekyl bryts ner i två molekyler pyruvinsyra (C3H4O3). Denna process resulterar i en nettoproduktion av två ATP-molekyler.
I övergångsreaktion, passerar pyruvinsyra in i mitokondrierna och blir Acetyl CoA.
Under Krebs cyklar, eller citronsyracykel, alla väteatomer i Acetyl CoA kombineras med syreatomer och producerar 4 molekyler ATP och nikotinamidadenindinukleotidhydrid (NADH), som bryts ned ytterligare i finalen skede. Detta producerar koldioxid och vattenavfall i den cykel som du måste utvisa.
Den fjärde etappen, elektron transport kedja producerar huvuddelen av ATP. Denna komplexa process sker inuti mitokondrier.
Efter att lipaser i blodomloppet bryter ner dem kan fetter bli Acetyl CoA genom komplexa processer och gå in i Krebs-cykeln för att ge mängder ATP som är jämförbara med de som produceras från glukos. Proteiner kan också producera ATP, men de måste först byta till aminosyror innan de är tillgängliga för andning.