Aké sú štyri fázy úplného rozkladu glukózy?

Obsah

• glykolýza
• Prípravná reakcia
• Cyklus kyseliny citrónovej
• Elektrónový dopravný reťazec
• Ktorý produkt rozkladu glukózy má najviac energie?

Glukóza je cukor so šiestimi uhlíkmi, ktorý sa môže konzumovať alebo podávať infúziou priamo do tela, ale častejšie je vedľajším produktom metabolizmu komplexných uhľohydrátov, bielkovín alebo tukov. Glukóza sa môže použiť na syntézu glykogénu a iných skladovacích palív alebo sa môže ďalej štiepiť, aby poskytla energiu pre metabolické procesy, sériu reakcií súhrnne nazývaných bunková respirácia. Fázy rozpadu glukózy možno rozdeliť do štyroch rôznych fáz.

glykolýza

K počiatočnému rozkladu glukózy dochádza v bunkovej cytoplazme. Je to anaeróbna reakcia bunkového dýchania, čo znamená, že nevyžaduje kyslík. V sérii ôsmich individuálnych reakcií sa molekula glukózy so šiestimi uhlíkmi metabolizuje pomocou dvoch molekúl adenozíntrifosfátu (ATP) za vzniku dvoch molekúl pyruvátu tri-uhlík, dvoch H₂O (voda) molekuly a štyri ATP molekuly pre čistý zisk dvoch ATP molekúl. ATP je primárnym zdrojom energie v ľudskom metabolizme.

Prípravná reakcia

Táto reakcia sa vyskytuje v matrici alebo vo vnútri mitochondrií buniek. Tu sú dve molekuly pyruvátu z glykolýzy kombinované s dvoma molekulami koenzýmu A (CoA) za vzniku dvoch molekúl acetyl-CoA a dvoch oxidu uhličitého (CO)₂) molekuly. Táto reakcia sa vyskytuje v jednom kroku a, podobne ako glykolýza, je anaeróbna.

Cyklus kyseliny citrónovej

Nazýva sa tiež cyklus trikarboxylovej kyseliny (TCA) alebo Krebsov cyklus. Táto séria anaeróbnych reakcií, podobne ako prípravná reakcia, prebieha v mitochondriálnej matrici. Tu sa dve molekuly acetyl-CoA z prípravnej reakcie kombinujú s množstvom fosfátových a nukleotidových zložiek, čím sa získajú dva ATP, štyri CO2 a niekoľko nukleotidových medziproduktov. Tieto sprostredkovatelia sú kritickí pri aeróbnom dýchaní, ktoré sa vyskytuje v ďalšej fáze rozkladu glukózy.

Elektrónový dopravný reťazec

V tomto kroku, ktorý sa prejavuje na vnútorných membránach mitochondrií, kyslík nakoniec vstúpi do obrazu. Transportéry v tejto schéme sú molekuly NAD a FAD, nukleotidové medziprodukty uvedené vyššie. V prítomnosti šiestich molekúl kyslíka sa protóny prenášajú z NAD a FAD na iné molekuly NAD a FAD v reťazci, čo umožňuje extrahovanie ATP v rôznych bodoch. Čistým výsledkom je zisk 34 molekúl ATP.

Všimnite si, že po tejto fáze sa celková chemická reakcia na glykolýzu javí ako úplná:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ -> 6CO₂ + 6H₂O + 38 ATP

Ktorý produkt rozkladu glukózy má najviac energie?

Je zrejmé, že s dvoma ATP z glykolýzy, dvoma z cyklu kyseliny citrónovej a 34 z elektrónového transportného reťazca na molekulu glukózy je elektrónový dopravný reťazec zďaleka najviac produkujúci energiu. To je dôvod, prečo ľudia nemôžu byť zbavení kyslíka na dlhý čas, a prečo sa cvičenie s veľmi vysokou intenzitou (anaeróbne) nemôže udržať dlhšie ako niekoľko minút: Väčšina fyziologických funkcií závisí od stabilného využívania reťazca prenosu elektrónov.