Садржај
Сви организми користе молекул зван глукоза и процес зван гликолиза да задовоље неке или све њихове енергетске потребе. За једноцеличне прокариотске организме, као што су бактерије, ово је једини процес који је доступан за генерисање АТП-а (аденосин трифосфат, „енергетска валута“ ћелија).
Еукариотски организми (животиње, биљке и гљивице) имају софистицираније ћелијске машине и могу извући много више из молекула глукозе - заправо петнаест пута више од АТП-а. То је зато што ове ћелије користе ћелијско дисање, што је у целости гликолиза плус аеробно дисање.
Реакција која укључује оксидативна декарбоксилација у ћелијском дисању назива се реакција моста служи као центар за обраду између строго анаеробних реакција гликолизе и два корака аеробног дисања који се јављају у митохондријама. Ова фаза моста, која се формално назива пируватна оксидација, је стога неопходна.
Приближавање мосту: Гликолиза
У гликолизи, серија од десет реакција у ћелијској цитоплазми претвара гликозу шећера-угљеника у два молекула пирувата, једињење од три угљеника, стварајући укупно два АТП молекула. У првом делу гликолизе, названом инвестициона фаза, заправо су потребна два АТП-а да би се реакције покренуле, док су у другом делу, повратна фаза, више него надокнађена синтезом четири АТП молекула.
Фаза инвестирања: Глукоза садржи фосфатну групу и затим се преуређује у молекул фруктозе. Овај молекул заузврат има фосфатну групу, а резултат је двоструко фосфорилирани молекул фруктозе. Овај молекул се затим дели и постаје два идентична молекула са три угљеника, сваки са својом фосфатном групом.
Фаза повратка: Сваки од два молекула три угљеника има исту судбину: Има прикључену другу фосфатну групу, а сваки од њих се користи за прављење АТП-а из АДП (аденосин-дифосфата), док је преуређен у молекул пирувата. Ова фаза такође ствара молекулу НАДХ из молекула НАД+.
Нето принос енергије је 2 АТП по глукози.
Реакција моста
Реакција моста, која се такође назива реакција транзиције, састоји се од два корака. Прво је декарбоксилација пирувата, а друго је везивање онога што је остало за молекул зван коензим А.
Крај молекула пирувата је угљеник двоструко везан на атом кисеоника и једноструко повезан са хидроксилном (-ОХ) групом. У пракси, Х атом у хидроксилној групи одвојен је од атома О, тако да се за овај део пирувата може сматрати да има један Ц атом и два О атома. При декарбоксилацији, ово се уклања као ЦО2, или угљен диоксид.
Затим, остатак молекула пирувата, назван ацетил група и који има формулу ЦХ3Ц (= О), постаје придружен коенциму А на месту које је претходно заузела карбоксилна група пирувата. У процесу, НАД+ је сведен на НАДХ. По молекули глукозе, реакција моста је:
2 ЦХ3Ц (= О) Ц (О) О- + 2 ЦоА + 2 НАД+ → 2 ЦХ3Ц (= 0) ЦоА + 2 НАДХ
После моста: Аеробно дисање
Кребсов циклус: Кребсова локација циклуса налази се у митохондријалној матрици (материјал унутар мембрана). Овде се ацетил ЦоА комбинује са молекулом од четири угљеника званим оксалоацетат да би се створио молекул са шест угљеника, цитрат. Овај молекул се своди на оксалоацетат у низу корака, започињући циклус изнова.
Резултат је 2 АТП заједно са 8 НАДХ и 2 ФАДХ2 (носачи електрона) за следећи корак.
Електронски транспортни ланац: Те се реакције одвијају дуж унутрашње митохондријске мембране, у коју су уграђене четири специјализоване коензимске групе, назване Комплекс И до ИВ. Они користе енергију електрона на НАДХ и ФАДХ2 за покретање синтезе АТП-а, при чему је кисеоник крајњи акцептор електрона.
Резултат је 32 до 34 АТП, чиме је укупни енергетски принос ћелијског дисања на 36 до 38 АТП по молекули глукозе.