ATP | การหายใจของเซลล์ในมนุษย์

เอทีพี

Adenosine Triphosphate (ATP) เป็นตัวพาพลังงานของร่างกายมนุษย์ พลังงานทั้งหมดที่เกิดจากการหายใจระดับเซลล์จะถูกเก็บไว้ชั่วคราวในรูปแบบของ ATP ร่างกายสามารถใช้พลังงานนี้ได้ก็ต่อเมื่อมีอยู่ในรูปของโมเลกุล ATP เมื่อพลังงานของโมเลกุล ATP ถูกใช้ไป ATP จะถูกเปลี่ยนเป็นอะดีโนซีนไดฟอสเฟต (ADP) โดยที่กลุ่มฟอสเฟตหนึ่งของโมเลกุลจะถูกแยกออก และพลังงานจะถูกปลดปล่อยออกมา การหายใจของเซลล์หรือการผลิตพลังงานมีจุดประสงค์ในการสร้าง ATP ใหม่อย่างต่อเนื่องจาก ADP ที่เรียกว่า ADP เพื่อให้ร่างกายสามารถใช้มันได้อีกครั้ง

สมการปฏิกิริยา

เนื่องจากกรดไขมันมีความยาวต่างกันและกรดอะมิโนก็มีโครงสร้างที่แตกต่างกันมากจึงไม่สามารถสร้างสมการง่ายๆสำหรับทั้งสองกลุ่มนี้เพื่อระบุลักษณะการให้พลังงานในการหายใจของเซลล์ได้อย่างแม่นยำ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทุกอย่างสามารถกำหนดได้ว่าขั้นตอนใดของวงจรซิเตรตที่กรดอะมิโนรวมเข้าด้วยกัน การสลายกรดไขมันในสิ่งที่เรียกว่าเบต้าออกซิเดชั่นขึ้นอยู่กับความยาว

ยิ่งกรดไขมันอยู่นานเท่าไรก็จะได้รับพลังงานมากขึ้น สิ่งนี้ยังคงแตกต่างกันไประหว่างกรดไขมันอิ่มตัวและไม่อิ่มตัวโดยที่กรดไขมันไม่อิ่มตัวจะให้พลังงานน้อยที่สุดหากมีปริมาณเท่ากัน ด้วยเหตุผลที่กล่าวไปแล้วสมการสามารถอธิบายได้ดีที่สุดสำหรับการแยกกลูโคส ในกระบวนการนี้โมเลกุลกลูโคส 6 โมเลกุล (C12H6O6) และโมเลกุลออกซิเจน 2 โมเลกุล (O6) จะรวมกันเป็นโมเลกุลคาร์บอนไดออกไซด์ 2 โมเลกุล (CO6) และ 2 โมเลกุลของน้ำ (HXNUMXO):

  • C6H12O6 + 6 O2 กลายเป็น 6 CO2 + 6 H2O

ไกลโคไลซิสคืออะไร?

Glycolysis หมายถึงการแยกกลูโคสคือเดกซ์โทรส วิถีการเผาผลาญนี้เกิดขึ้นในเซลล์ของมนุษย์และในเซลล์อื่น ๆ เช่นในยีสต์ในระหว่างการหมัก สถานที่ที่เซลล์ทำไกลโคไลซิสคือพลาสมาของเซลล์

ที่นี่ เอนไซม์ มีอยู่ที่เร่งปฏิกิริยาของไกลโคไลซิสทั้งในการสังเคราะห์ ATP โดยตรงและเพื่อจัดหาพื้นผิวสำหรับวัฏจักรซิเตรต กระบวนการนี้สร้างพลังงานในรูปของ ATP สองโมเลกุลและ NADH + H + สองโมเลกุล เมื่อรวมกับวงจรซิเตรตและห่วงโซ่ทางเดินหายใจซึ่งทั้งสองอย่างนี้ตั้งอยู่ในไมโทคอนดรีออนไกลโคไลซิสแสดงถึงเส้นทางการย่อยสลายจากน้ำตาลกลูโคสที่เรียบง่ายไปยังตัวพาพลังงานสากล ATP

Glycolysis เกิดขึ้นในไซโตซอลของเซลล์สัตว์และพืชทั้งหมด ผลิตภัณฑ์สุดท้ายของไกลโคไลซิสคือ ไพรูซึ่งสามารถนำเข้าสู่วงจรซิเตรตผ่านขั้นตอนกลางได้ โดยรวมแล้ว 2 ATP ต่อโมเลกุลของน้ำตาลกลูโคสจะถูกใช้ในการไกลโคไลซิสเพื่อทำปฏิกิริยา

อย่างไรก็ตามจะได้รับ 4 ATP เพื่อให้ได้รับสุทธิ 2 โมเลกุล ATP อย่างมีประสิทธิภาพ ไกลโคไลซิสใช้เวลาทำปฏิกิริยาสิบขั้นตอนจนกระทั่งน้ำตาลที่มีคาร์บอน 6 อะตอมเปลี่ยนเป็นสองโมเลกุล ไพรูซึ่งแต่ละอะตอมประกอบด้วยคาร์บอนสามอะตอม ในสี่ขั้นตอนปฏิกิริยาแรกน้ำตาลจะถูกเปลี่ยนเป็น ฟรักโทส-1,6-bisphosphate ด้วยความช่วยเหลือของฟอสเฟตสองตัวและการจัดเรียงใหม่

ตอนนี้น้ำตาลกัมมันต์นี้ถูกแบ่งออกเป็นสองโมเลกุลโดยแต่ละโมเลกุลมีคาร์บอนสามอะตอม การจัดเรียงใหม่เพิ่มเติมและการกำจัดฟอสเฟตทั้งสองกลุ่มในที่สุดก็ส่งผลให้เกิดไพรูเวตสองตัว ถ้าออกซิเจน (O2) พร้อมใช้งานแล้วไฟล์ ไพรู สามารถเผาผลาญต่อไปเป็น acetyl-CoA และนำเข้าสู่วงจรซิเตรต

โดยรวมแล้วไกลโคไลซิสที่มี ATP 2 โมเลกุลและ NADH + H + 2 โมเลกุลมีผลผลิตพลังงานค่อนข้างต่ำ อย่างไรก็ตามมันเป็นพื้นฐานสำหรับการสลายน้ำตาลเพิ่มเติมดังนั้นจึงจำเป็นสำหรับการผลิต ATP ในการหายใจระดับเซลล์ ณ จุดนี้จะมีประโยชน์ในการแยกไกลโคไลซิสแบบแอโรบิคและแบบไม่ใช้ออกซิเจน

ไกลโคไลซิสแบบแอโรบิคนำไปสู่ไพรูเวทที่อธิบายไว้ข้างต้นซึ่งสามารถนำไปใช้ในการผลิตพลังงานได้ อย่างไรก็ตามไกลโคไลซิสแบบไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งเกิดขึ้นภายใต้สภาวะการขาดออกซิเจนไพรูเวตไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไปเนื่องจากวัฏจักรซิเตรตต้องการออกซิเจน ในกระบวนการไกลโคไลซิสโมเลกุลที่เก็บข้อมูลระดับกลาง NADH จะถูกสร้างขึ้นซึ่งในตัวมันเองนั้นอุดมไปด้วยพลังงานและจะไหลเข้าสู่ โรคมะเร็ง รอบภายใต้สภาวะแอโรบิค

อย่างไรก็ตามโมเลกุลเริ่มต้น NAD + เป็นสิ่งจำเป็นในการรักษาไกลโคไลซิส ดังนั้นร่างกายจึง“ กัด” เข้าไปใน“ แอปเปิ้ลเปรี้ยว” และเปลี่ยนโมเลกุลที่อุดมด้วยพลังงานนี้ให้กลับมาอยู่ในรูปแบบเดิม Pyruvate ใช้ในการทำปฏิกิริยา ในกระบวนการนี้ไพรูเวทจะถูกเปลี่ยนเป็นสิ่งที่เรียกว่า ให้น้ำนม หรือเรียกอีกอย่างว่ากรดแลคติก