Yemek yemenizin nedeni, eninde sonunda adı verilen bir molekül yaratmaktır. ATP (adenozin trifosfat) böylece hücreleriniz kendilerine ve dolayısıyla size güç verecek araçlara sahip olur. Ve tesadüfen değil, nefes almanızın nedeni, hücrenin öncüllerinden maksimum miktarda hücre enerjisi elde etmek için oksijene ihtiyaç duyulmasıdır. glikoz bu gıdadaki moleküller.
İnsan hücrelerinin ATP üretmek için kullandığı işleme hücresel solunum denir. Glikoz molekülü başına 36 ila 38 ATP oluşturulmasıyla sonuçlanır. Hücre sitoplazmasında başlayan ve ökaryotik hücrelerin "enerji santralleri" olan mitokondriye doğru ilerleyen bir dizi aşamadan oluşur. İki ATP üreten süreç, glikoliz (anaerobik kısım) ve ardından aerobik solunum (oksijen gerektiren kısım) olarak görülebilir.
ATP Nedir?
ATP kimyasal olarak bir nükleotid. Nükleotitler ayrıca DNA'nın yapı taşlarıdır. Tüm nükleotitler, beş karbonlu bir şeker kısmı, azotlu bir baz ve bir ila üç fosfat grubundan oluşur. Baz, adenin (A), sitozin (C), guanin (G), timin (T) veya urasil (U) olabilir. Adından da anlaşılacağı gibi ATP'deki baz adenindir ve üç fosfat grubu içerir.
ATP "inşa edildiğinde", hemen öncüsü ADP (adenosin difosfat), kendisinden gelen AMP (adenosin monofosfat). İkisi arasındaki tek fark, ADP'deki fosfat-fosfat "zincirine" bağlı üçüncü fosfat grubudur. Sorumlu enzime ATP sentaz denir.
ATP hücre tarafından "harcandığında", ATP'den ADP'ye reaksiyon adı hidroliz, çünkü iki terminal fosfat grubu arasındaki bağı kırmak için su kullanılır. ATP'yi nükleotid akrabalarından reforme etmek için basit bir denklem ADP + P'dir.ben, hatta AMP + 2 Pben. nerede Pben inorganiktir (yani karbon içeren bir moleküle bağlı değildir) fosfattır.
Ökaryotlarda Hücre Enerjisi: Hücresel Solunum
Hücresel solunum yalnızca, doğanın çok hücreli, daha büyük ve tek hücreli prokaryotlara daha karmaşık yanıtı olan ökaryotlarda gerçekleşir. İnsanlar ilki arasında yer alırken, bakteriler ikincisini doldurur. Süreç dört aşamada ortaya çıkıyor: glikolizprokaryotlarda da meydana gelen ve oksijen gerektirmeyen; köprü reaksiyonu; ve aerobik solunumun iki reaksiyon seti, Krebs döngüsü ve elektron taşıma zinciri.
Glikoliz
Glikolizi başlatmak için, hücreye plazma zarından difüze olan bir glikoz molekülü, karbon atomlarından birine bağlı bir fosfata sahiptir. Daha sonra bir fruktoz molekülüne yeniden düzenlenir ve bu noktada farklı bir karbon atomuna ikinci bir fosfat grubu bağlanır. Ortaya çıkan çift fosforlu altı karbonlu molekül, iki üç karbonlu moleküle bölünür. Bu aşama iki ATP'ye mal olur.
Glikolizin ikinci kısmı, üç karbonlu moleküllerin bir dizi adımda yeniden düzenlenmesiyle ilerler. piruvat, bu arada, iki fosfat eklenir ve daha sonra dördü de çıkarılır ve oluşturmak üzere ADP'ye eklenir. ATP. Bu faz dört ATP üretir,net glikoliz verimini iki ATP yapmak.
Krebs döngüsü
Mitokondrideki köprü reaksiyonu, piruvat molekülünü karbonlarından birini ve iki oksijeni çıkararak asetat elde etmek için harekete hazır hale getirir ve daha sonra buna eklenir koenzim A asetil CoA oluşturmak için.
İki karbonlu asetil CoA, reaksiyonları başlatmak için dört karbonlu bir molekül olan oksaloasetata eklenir. Ortaya çıkan altı karbonlu molekül sonunda oksaloasetata indirgenir (bu nedenle başlıkta "döngü"; bir reaktan da bir üründür). Bu süreçte iki ATP ve 10 molekül olarak bilinen elektron taşıyıcıları (sekiz NADH ve iki FADH2) üretilmektedir.
Elektron taşıma zinciri
Hücresel solunumun son fazında ve ikinci aerobik fazda, çeşitli yüksek enerjili elektron taşıyıcıları kullanıma sunulur. Elektronları mitokondriyal zara gömülü enzimler tarafından soyulur ve enerjileri Oksidatif olarak adlandırılan bir süreç olan ATP'yi oluşturmak için ADP'ye fosfat gruplarının eklenmesine güç sağlamak için kullanılır fosforilasyon. Oksijen, sonunda son elektron alıcısıdır.
Sonuç 32 ila 34 ATP'dir, yani her biri glikolizden ve Krebs döngüsünden iki ATP ekleyerek, hücresel solunum, glikoz molekülü başına 36 ila 38 ATP üretir.