ATP
Adenozin trifosfat (ATP) nositelj je energije ljudskog tijela. Sva energija koja proizlazi iz staničnog disanja u početku se privremeno skladišti u obliku ATP-a. Tijelo ovu energiju može koristiti samo ako je dostupna u obliku ATP molekule. Kada se potroši energija ATP molekule, ATP se pretvara u adenozin difosfat (ADP), pri čemu se odvaja jedna fosfatna skupina molekule a energija se oslobađa. Stanično disanje ili proizvodnja energije služi u svrhu kontinuirane regeneracije ATP-a iz takozvanog ADP-a, tako da ga tijelo može ponovno koristiti.
Jednadžba reakcije
Zbog činjenice da su masne kiseline različite duljine, a aminokiseline također imaju vrlo različitu strukturu, nije moguće sastaviti jednostavnu jednadžbu za ove dvije skupine koja bi precizno karakterizirala njihov energetski prinos u staničnom disanju. To je zato što svaka strukturna promjena može odrediti u kojem će koraku citratnog ciklusa biti ugrađena aminokiselina. Razgradnja masnih kiselina u takozvanoj beta-oksidaciji ovisi o njihovoj duljini.
Što su masne kiseline duže, to se više energije od njih može dobiti. To se onda i dalje razlikuje između zasićenih i nezasićenih masnih kiselina, pri čemu nezasićene daju minimalno manje energije ako imaju istu količinu. Iz već spomenutih razloga jednadžba se najbolje može opisati za demontažu glukoze. U tom procesu jedna molekula glukoze (C6H12O6) i 6 molekula kisika (O2) kombiniraju se u 6 molekula ugljičnog dioksida (CO2) i 6 molekula vode (H2O):
- C6H12O6 + 6 O2 postaju 6 CO2 + 6 H2O
Što je glikoliza?
Glikoliza se odnosi na cijepanje glukoze, tj. Dekstroze. Ovaj se metabolički put odvija u ljudskim stanicama kao i u drugima, npr. U kvascima tijekom fermentacije. Mjesto na kojem stanice provode glikolizu je stanična plazma.
Ovdje, enzimi Prisutni su koji ubrzavaju reakcije glikolize, kako bi se izravno sintetizirao ATP, tako i osigurali supstrati za citratni ciklus. Ovim se postupkom stvara energija u obliku dvije molekule ATP i dvije molekule NADH + H +. Zajedno s citratnim ciklusom i respiratornim lancem, koji su smješteni u mitohondriju, glikoliza predstavlja put razgradnje od jednostavne glukoze šećera do univerzalnog nosača energije ATP.
Glikoliza se odvija u citozolu svih životinjskih i biljnih stanica. Krajnji produkt glikolize je piruvat, koji se zatim može uvesti u citratni ciklus posrednim korakom. Za provođenje reakcija u glikolizi se koriste ukupno 2 ATP po molekuli glukoze.
Međutim, dobivaju se 4 ATP, tako da je na raspolaganju neto dobit od 2 molekule ATP. Glikoliza traje deset reakcijskih koraka dok se šećer sa 6 atoma ugljika ne pretvori u dvije molekule piruvat, od kojih se svaki sastoji od tri atoma ugljika. U prva četiri reakcijska koraka šećer se pretvara u fruktoza-1,6-bisfosfat uz pomoć dva fosfata i preuređenje.
Taj se aktivirani šećer sada dijeli na dvije molekule, svaka s po tri atoma ugljika. Daljnjim preuređivanjem i uklanjanjem dviju fosfatnih skupina konačno se dobivaju dva piruvata. Ako je kisik (O2) sada dostupan, piruvat može se dalje metabolizirati u acetil-CoA i uvesti u citratni ciklus.
Sveukupno, glikoliza s 2 molekule ATP i 2 molekule NADH + H + ima relativno nizak energetski prinos. Međutim, pruža osnovu za daljnju razgradnju šećera i stoga je presudan za proizvodnju ATP-a u staničnom disanju. U ovom je trenutku korisno razdvojiti aerobnu i anaerobnu glikolizu.
Aerobna glikoliza dovodi do gore opisanog piruvata, koji se zatim može koristiti za proizvodnju energije. Međutim, anaerobna glikoliza, koja se odvija u uvjetima nedostatka kisika, piruvat se više ne može koristiti jer citratni ciklus zahtijeva kisik. Tijekom glikolize nastaje molekula za srednje skladištenje NADH, koja je sama po sebi bogata energijom i također bi tekla u Raka ciklus u aerobnim uvjetima.
Međutim, početna molekula NAD + neophodna je za održavanje glikolize. Stoga tijelo ovdje "zagrize" za "kiselu jabuku" i transformira ovu energetski bogatu molekulu natrag u svoj izvorni oblik. Za provođenje reakcije koristi se piruvat. U tom se procesu piruvat pretvara u tzv laktat ili također nazvana mliječna kiselina.
