İçerik
Vücudunuzdaki hücreler, ihtiyaç duydukları enerjiyi elde etmek için glikozu parçalayabilir veya metabolize edebilir. Ancak bu enerjiyi yalnızca ısı olarak serbest bırakmak yerine, hücreler bu enerjiyi adenozin trifosfat veya ATP şeklinde depolar; ATP, hücre ihtiyaçlarını karşılamak için uygun bir formda mevcut olan bir tür enerji para birimi olarak hareket eder.
Genel Kimyasal Denklem
Glikozun parçalanması kimyasal bir reaksiyon olduğundan, aşağıdaki kimyasal denklem kullanılarak tarif edilebilir: C6H12O6 + 6O2 -> 6 C02 + 6 H20, burada metabolize edilen her bir glikoz molü için 2870 kilojoj enerji salınır. Her ne kadar bu denklem genel süreci tanımlasa da sadeliği yanıltıcıdır, çünkü gerçekte ne olduğunun tüm ayrıntılarını gizler. Glikoz tek bir adımda metabolize değildir. Bunun yerine, hücre, her biri enerji açığa çıkaran bir dizi küçük adımda glikozu parçalamaktadır. Bunlar için kimyasal denklemler aşağıda görülmektedir.
Glikoliz
Glikoz metabolizmasında ilk adım, glikoz molekülünün parçalandığı veya iki pirüvat molekülünü oluşturmak üzere kimyasal olarak değiştirilen iki üç karbon şekere bölündüğü on aşamalı bir işlem olan glikolizdir. Glikoliz için net denklem aşağıdaki gibidir: C6H12O6 + 2 ADP + 2 i + 2 NAD + -> 2 piruvat + 2 ATP + 2 NADH, ki burada C6H12O6 glukozdur, i bir fosfat grubudur, NAD + ve NADH elektron alıcıları / taşıyıcılarıdır ve ADP, adenozin difosfattır. Yine, bu denklem genel görüntüyü verirken, aynı zamanda kirli ayrıntıların çoğunu da gizler; Glikoliz on basamaklı bir işlem olduğundan, her basamak ayrı bir kimyasal denklem kullanılarak tanımlanabilir.
Sitrik asit döngüsü
Glikoz metabolizmasında bir sonraki adım sitrik asit döngüsüdür (Krebs döngüsü veya trikarboksilik asit döngüsü olarak da bilinir). Glikoliz ile oluşturulan iki piruvat molekülünün her biri asetil CoA olarak adlandırılan bir bileşiğe dönüştürülür; 8 aşamalı bir işlemle, bunlar Sitrik asit döngüsü için net kimyasal denklem aşağıdaki gibi yazılabilir: asetil CoA + 3 NAD + + Q + GDP + i + 2 H20 -> CoA-SH + 3 NADH + 3 H + + QH2 + GTP + 2 C02. İlgili tüm adımların daha ayrıntılı bir açıklaması bu makalenin kapsamı dışındadır; Bununla birlikte, temel olarak sitrik asit döngüsü, elektronları iki elektron taşıyıcı moleküle (NADH ve FADH2), bu elektronları başka bir prosese bağışlayabilir. Aynı zamanda hücrede ATP'ye benzer fonksiyonlara sahip GTP adlı bir molekül üretir.
Oksidatif fosforilasyon
Glikoz metabolizmasındaki son büyük adımda sitrik asit döngüsünden (NADH ve FADH2) gelen elektron taşıyıcı moleküller, elektronlarını, hücrelerinizdeki mitokondri zarına gömülü bir protein zinciri olan elektron taşıma zincirine bağışlar. Mitokondri, glukoz metabolizmasında ve enerji üretilmesinde kilit rol oynayan önemli yapılardır. Elektron taşıma zinciri, ATP'nin ADP'den sentezini tahrik eden bir prosese güç verir.
Etkileri
Glikoz metabolizmasının genel sonuçları etkileyicidir; Her glikoz molekülü için, hücreniz 38 ATP molekülü yapabilir. ATP'nin sentezlenmesi mol başına 30.5 kilojoule ihtiyaç duyduğundan, hücreniz glikozu parçalayarak serbest kalan enerjinin yüzde 40'ını başarıyla saklar. Kalan yüzde 60, ısı olarak kaybolur; Bu ısı vücut ısınızın korunmasına yardımcı olur. Yüzde 40'ı düşük bir rakam gibi görünse de, insanlar tarafından tasarlanan birçok makineden çok daha verimli. Örneğin en iyi otomobiller bile, benzinde depolanan enerjinin sadece dörtte birini otomobili hareket ettiren enerjiye dönüştürebilir.