De afbraak van glucose:energie vrijgeven

De afbraak van glucose om energie af te geven, is een complex proces genaamd cellulaire ademhaling . Het komt voor in het cytoplasma en mitochondriën van cellen en kan worden samengevat in vier hoofdfasen:

1. Glycolyse (cytoplasma)

* invoer: Glucose (6-koolstof suiker)

* Uitvoer: 2 moleculen pyruvaat (3-koolstofuiker), 2 ATP (energie) en 2 NADH (elektronendrager)

* proces: Glucose wordt opgesplitst in twee pyruvaatmoleculen door een reeks enzymatische reacties. Dit proces genereert een kleine hoeveelheid ATP en NADH, die in latere stadia zal worden gebruikt.

2. Pyruvaatoxidatie (mitochondriale matrix)

* invoer: 2 pyruvaatmoleculen

* Uitvoer: 2 Acetyl-CoA (2-koolstofeenheid), 2 CO2 en 2 NADH

* proces: Pyruvate komt de mitochondria binnen en wordt omgezet in acetyl-CoA. Dit proces geeft koolstofdioxide vrij en genereert NADH.

3. Citroenzuurcyclus (Krebs -cyclus) (mitochondriale matrix)

* invoer: 2 Acetyl-CoA

* Uitvoer: 4 CO2, 6 NADH, 2 FADH2 (elektronendrager) en 2 ATP

* proces: Acetyl-CoA komt de citroenzuurcyclus binnen, een reeks reacties die elektronendragers genereren (NADH en FADH2) en een kleine hoeveelheid ATP. Koolstofdioxide wordt vrijgegeven als een bijproduct.

4. Oxidatieve fosforylering (mitochondriaal binnenmembraan)

* invoer: NADH en FADH2

* Uitvoer: ~ 32 ATP en water

* proces: Elektronendragers (NADH en FADH2) doneren elektronen aan de elektronentransportketen. Terwijl elektronen door de ketting bewegen, wordt energie vrijgegeven, die wordt gebruikt om protonen over het mitochondriale membraan te pompen, waardoor een concentratiegradiënt ontstaat. Deze gradiënt stimuleert de productie van ATP door ATP -synthase, een eiwit ingebed in het membraan.

Algehele energieopbrengst:

De volledige afbraak van één glucosemolecuul levert ongeveer 38 ATP -moleculen op .

belangrijke opmerkingen:

* Anaërobe ademhaling: Bij afwezigheid van zuurstof kunnen cellen nog steeds energie genereren via een proces dat anaërobe ademhaling wordt genoemd. Dit proces produceert melkzuur of ethanol als bijproduct en de ATP -opbrengst is aanzienlijk lager dan aerobe ademhaling.

* Regulering: Cellulaire ademhaling wordt strak gereguleerd door verschillende mechanismen om een ​​efficiënte energieproductie te garanderen en celhomeostase te behouden.

* Andere energiebronnen: Hoewel glucose de primaire brandstofbron is voor cellulaire ademhaling, kunnen andere moleculen zoals vetten en eiwitten ook worden afgebroken om energie te genereren.

Samenvatting:

Cellulaire ademhaling is een essentieel proces waarmee organismen energie uit glucose kunnen halen en gebruiken voor verschillende cellulaire activiteiten. De afbraak van glucose vindt plaats in vier fasen, waarbij een reeks enzymatische reacties betrokken zijn die ATP genereren, de primaire energieverwandeling van de cel.