Садржај
Ћелије у вашем телу могу разградити или метаболизирати глукозу да би направили потребну енергију. Уместо да пуштају само ову енергију као топлоту, ћелије, међутим, ту енергију складиште у облику аденозин трифосфата или АТП-а; АТП делује као врста енергетске валуте која је доступна у погодном облику да задовољи потребе ћелија.
Укупна хемијска једначина
Пошто је распад глукозе хемијска реакција, може се описати следећом хемијском једнаџбом: Ц6Х12О6 + 6 О2 -> 6 ЦО2 + 6 Х2О, где се ослобађа 2870 килоџула енергије за сваки мол глукозе који се метаболише. Иако ова једначина описује целокупни процес, његова једноставност је варљива јер прикрива све детаље онога што се заиста догађа. Глукоза се метаболизује у једном кораку. Уместо тога, ћелија разграђује глукозу у низу малих корака, од којих сваки ослобађа енергију. Хемијске једначине за њих налазе се у наставку.
Гликолиза
Први корак у метаболизму глукозе је гликолиза, процес у десет корака где се молекул глукозе лизира или дели на два шећера са три угљеника, који се хемијски мењају да би се формирале две молекуле пирувата. Нето једначина за гликолизу је следећа: Ц6Х12О6 + 2 АДП + 2 и + 2 НАД + -> 2 пируват + 2 АТП + 2 НАДХ, где је Ц6Х12О6 глукоза, и је фосфатна група, НАД + и НАДХ су акцептори / носачи електрона и АДП је аденозин-дифосфат. Опет, док ова једначина даје укупну слику, она такође скрива пуно прљавих детаља; с обзиром да је гликолиза процес у десет корака, сваки корак се може описати помоћу засебне хемијске једначине.
Циклус лимунске киселине
Следећи корак у метаболизму глукозе је циклус лимунске киселине (који се такође назива Кребсов циклус или циклус трикарбоксилне киселине). Сваки од два молекула пирувата који настају гликолизом претварају се у једињење које се назива ацетил ЦоА; кроз процес у 8 корака, нето хемијска једначина за циклус лимунске киселине може се написати на следећи начин: ацетил ЦоА + 3 НАД + + К + БДП + и + 2 Х2О -> ЦоА-СХ + 3 НАДХ + 3 Х + + КХ2 + ГТП + 2 ЦО2. Потпунији опис свих укључених корака је ван опсега овог чланка; у основи, циклус лимунске киселине даје електроне двема молекулама носачима електрона, НАДХ и ФАДХ2, који могу донирати ове електроне у други поступак. Такође производи молекул зван ГТП који има сличне функције као АТП у ћелији.
Оксидативне фосфорилације
У последњем великом кораку метаболизма глукозе, молекули носача електрона из циклуса лимунске киселине (НАДХ и ФАДХ2) донирају своје електроне у ланцу преноса електрона, ланцу протеина уграђених у мембрану митохондрија у вашим ћелијама. Митохондрије су важне структуре које играју кључну улогу у метаболизму глукозе и у производњи енергије. Транспортни ланац електрона покреће процес који покреће синтезу АТП-а из АДП-а.
Ефекти
Укупни резултати метаболизма глукозе су импресивни; за сваки молекул глукозе ваша ћелија може да направи 38 молекула АТП-а. Пошто је за синтезу АТП-а потребно 30,5 килојула по молу, ваша ћелија успешно складишти 40 одсто енергије ослобођене разградњом глукозе. Преосталих 60 одсто губи се од топлоте; ова топлота помаже у одржавању телесне температуре. Иако 40 посто може звучати као ниска бројка, знатно је ефикаснија од многих машина које су дизајнирали људи. Чак и најбољи аутомобили, на пример, могу претворити само четвртину енергије ускладиштене у бензину у енергију која покреће аутомобил.