Оглавление:
Во время аэробного дыхания клетки получают энергию в присутствии кислорода посредством серии реакций, известных как цикл лимонной кислоты. Глюкоза обеспечивает ключевой промежуток реакции, необходимый для этих реакций. Глюкоза представляет собой молекулу из шести углеродных сахаров, которая разбивается на две молекулы трехуглеродистых пируватов. Эти молекулы пирувата в присутствии кислорода могут войти в цикл лимонной кислоты, производя значительное количество энергии для клетки.
Видео дня
Гликолиз
Глюкоза может быть получена непосредственно из рациона или путем разрушения гликогена, полимера молекул глюкозы. Во время гликолиза глюкоза метаболизируется клеткой для получения энергии. Гликолиз не очень эффективен с точки зрения производства энергии, но сам процесс порождает ряд промежуточных продуктов, которые могут использоваться для других процессов. Одним из таких промежуточных звеньев является пируват. В отсутствие кислорода пируват может быть превращен в молочную кислоту или спирт через процесс, известный как ферментация. Однако в присутствии кислорода во время аэробного дыхания пируват может попасть в цикл лимонной кислоты.
Цикл лимонной кислоты
Цикл лимонной кислоты представляет собой серию реакций, которые в конечном итоге дают значительное количество энергии для клетки. Этот цикл может происходить только в аэробных условиях, то есть в условиях присутствия достаточного количества кислорода.
В присутствии кислорода молекулы пирувата, образованные в конце гликолиза, могут поступать в цикл лимонной кислоты путем взаимодействия с соединением, называемым ацетил-СоА. Во время этой реакции выделяется диоксид углерода. Фактически, двуокись углерода выделяется в несколько этапов во время цикла лимонной кислоты. Это, в частности, объяснение того, почему аэробное дыхание включает дыхание кислорода и выдыхание углекислого газа.
Транспортная цепочка электронов
По определению для аэробного дыхания требуется кислород. Кислород необходим, потому что он необходим в цепи переноса электронов.
Электронная транспортная цепь клетки представляет собой ряд реакций, которые соединяют химические реакции между донорами электронов и электронными акцепторами на перенос протонов через клеточную мембрану. При аэробном дыхании кислород является окончательным акцептором электронов.
Передача электронов создает протонный градиент. Когда протоны перемещаются назад через мембрану, течет вниз по градиенту, создается энергия в виде молекул, называемых АТФ, или трифосфат аденозина.
Если кислорода нет, градиент не может быть установлен, и эти реакции не могут произойти.
Глюкоза
Хотя глюкоза может обеспечить энергию клетке через гликолиз, этот процесс не очень эффективен.Ввод двух молекул энергии АТФ вызывает реакцию, но в итоге образуются только четыре молекулы энергии АТФ.
Глюкоза обеспечивает большую роль для более эффективного производства энергии, обеспечивая молекулы пирувата для входа в цикл лимонной кислоты. В конце цикла лимонной кислоты создаются 36 молекул энергии АТФ для каждой молекулы глюкозы, полностью метаболизированной.
Источники глюкозы
Глюкоза может быть получена непосредственно из рациона. Глюкоза представляет собой молекулу сахарозы моносахарида с шестью углеродом, также известную как декстроза или простой столовый сахар. Он также является частью длинной цепи молекул энергии, называемых гликогенами. Когда клеткам требуется больше глюкозы для получения большей энергии, гликоген можно разделить на выделение отдельных мономеров глюкозы, которые затем могут войти в путь гликолиза. В конечном итоге полученные молекулы пирувата могут входить в цикл лимонной кислоты, если присутствует кислород.
