ATP | Pernafasan sel pada manusia

ATP

Adenosine Triphosphate (ATP) adalah pembawa tenaga tubuh manusia. Semua tenaga yang timbul dari pernafasan sel pada mulanya disimpan sementara dalam bentuk ATP. Tubuh hanya dapat menggunakan tenaga ini jika tersedia dalam bentuk molekul ATP. Apabila tenaga molekul ATP habis digunakan, ATP diubah menjadi adenosin difosfat (ADP), di mana satu kumpulan molekul fosfat dipisahkan dan tenaga dibebaskan. Pernafasan sel atau penghasilan tenaga berfungsi untuk tujuan menjana semula ATP secara berterusan dari apa yang disebut ADP sehingga tubuh dapat menggunakannya lagi.

Persamaan tindak balas

Kerana fakta bahawa asid lemak mempunyai panjang yang berbeza dan asid amino juga mempunyai struktur yang sangat berbeza, tidak mustahil untuk membuat persamaan sederhana bagi kedua-dua kumpulan ini untuk mencirikan hasil tenaga mereka dengan tepat dalam pernafasan sel. Ini kerana setiap perubahan struktur dapat menentukan di mana langkah kitaran sitrat asid amino dimasukkan. Pecahan asid lemak dalam apa yang disebut beta-oksidasi bergantung pada panjangnya.

Semakin lama asid lemak, semakin banyak tenaga dapat diperoleh daripadanya. Ini tetap berbeza antara asid lemak tak jenuh dan tak jenuh, di mana yang tidak jenuh membekalkan tenaga yang lebih sedikit, jika mempunyai kuantiti yang sama. Atas sebab-sebab yang telah disebutkan, persamaan dapat dijelaskan dengan baik untuk pembongkaran glukosa. Dalam proses tersebut, satu molekul glukosa (C6H12O6) dan 6 molekul oksigen (O2) digabungkan untuk membentuk 6 molekul karbon dioksida (CO2) dan 6 molekul air (H2O):

• C6H12O6 + 6 O2 menjadi 6 CO2 + 6 H2O

Apa itu glikolisis?

Glikolisis merujuk kepada pemisahan glukosa, iaitu dekstrosa. Jalur metabolik ini berlaku pada sel manusia dan juga yang lain, misalnya pada ragi semasa penapaian. Tempat di mana sel melakukan glikolisis adalah plasma sel.

Di sini, enzim hadir yang mempercepat reaksi glikolisis, baik secara langsung mensintesis ATP dan menyediakan substrat untuk kitaran sitrat. Proses ini menghasilkan tenaga dalam bentuk dua molekul ATP dan dua molekul NADH + H +. Bersama dengan kitaran sitrat dan rantai pernafasan, yang keduanya terletak di mitokondria, glikolisis mewakili jalan penurunan dari glukosa gula sederhana ke ATP pembawa tenaga sejagat.

Glikolisis berlaku di sitosol semua sel haiwan dan tumbuhan. Produk akhir glikolisis adalah piruvat, yang kemudian dapat dimasukkan ke dalam kitaran sitrat melalui langkah perantaraan. Secara keseluruhan, 2 ATP setiap molekul glukosa digunakan dalam glikolisis untuk menjalankan reaksi.

Walau bagaimanapun, 4 ATP diperoleh, sehingga dapat diperoleh keuntungan bersih dari 2 molekul ATP. Glikolisis mengambil sepuluh langkah tindak balas sehingga gula dengan 6 atom karbon berubah menjadi dua molekul piruvat, masing-masing terdiri daripada tiga atom karbon. Dalam empat langkah reaksi pertama, gula ditukar menjadi fruktosa-1,6-bifosfat dengan bantuan dua fosfat dan penyusunan semula.

Gula aktif ini kini dibahagikan kepada dua molekul masing-masing dengan tiga atom karbon. Penyusunan semula dan penyingkiran kedua kumpulan fosfat akhirnya menghasilkan dua piruvat. Sekiranya oksigen (O2) sudah tersedia, maka piruvat dapat dimetabolismekan lagi menjadi asetil-CoA dan dimasukkan ke dalam kitaran sitrat.

Secara keseluruhan, glikolisis dengan 2 molekul ATP dan 2 molekul NADH + H + mempunyai hasil tenaga yang agak rendah. Walau bagaimanapun, ia menyediakan asas untuk pemecahan gula lebih lanjut dan oleh itu sangat penting untuk pengeluaran ATP dalam pernafasan selular. Pada ketika ini, berguna untuk memisahkan glikolisis aerobik dan anaerobik.

Glikolisis aerobik menuju piruvat yang dijelaskan di atas, yang kemudian dapat digunakan untuk pengeluaran tenaga. Namun, glikolisis anaerobik berlaku dalam keadaan kekurangan oksigen, piruvat tidak lagi dapat digunakan kerana kitaran sitrat memerlukan oksigen. Dalam proses glikolisis molekul penyimpanan menengah NADH terbentuk, yang dengan sendirinya kaya dengan tenaga dan juga akan mengalir ke kanser kitaran dalam keadaan aerobik.

Walau bagaimanapun, molekul permulaan NAD + diperlukan untuk mengekalkan glikolisis. Oleh itu badan "menggigit" menjadi "epal masam" di sini dan mengubah molekul kaya tenaga ini kembali ke bentuk asalnya. Pyruvate digunakan untuk menjalankan tindak balas. Dalam proses itu, piruvat diubah menjadi apa yang disebut laktat atau juga dipanggil asid laktik.