ATP | Hô hấp tế bào ở người

ATP

Adenosine Triphosphate (ATP) là chất mang năng lượng của cơ thể con người. Tất cả năng lượng phát sinh từ quá trình hô hấp tế bào ban đầu được lưu trữ tạm thời dưới dạng ATP. Cơ thể chỉ có thể sử dụng năng lượng này nếu nó có sẵn ở dạng phân tử ATP. Khi năng lượng của phân tử ATP bị tiêu thụ, ATP được chuyển thành adenosine diphosphate (ADP), theo đó một nhóm phosphate của phân tử bị tách ra. và năng lượng được giải phóng. Hô hấp tế bào hoặc sản xuất năng lượng phục vụ mục đích tái tạo liên tục ATP từ cái gọi là ADP để cơ thể có thể sử dụng lại.

Phương trình phản ứng

Do các axit béo có độ dài khác nhau và các axit amin cũng có cấu trúc rất khác nhau, nên không thể lập một phương trình đơn giản cho hai nhóm này để mô tả chính xác năng lượng của chúng trong hô hấp tế bào. Điều này là do mọi thay đổi cấu trúc có thể xác định axit amin được kết hợp ở bước nào trong chu trình citrate. Sự phân hủy các axit béo trong cái gọi là quá trình oxy hóa beta phụ thuộc vào độ dài của chúng.

Axit béo càng dài thì năng lượng thu được càng nhiều. Điều này vẫn khác nhau giữa các axit béo bão hòa và không bão hòa, theo đó những axit béo không bão hòa cung cấp ít năng lượng hơn, nếu chúng có cùng số lượng. Vì những lý do đã được đề cập, một phương trình có thể được mô tả tốt nhất để phân hủy glucose. Trong quá trình này, một phân tử glucose (C6H12O6) và 6 phân tử oxy (O2) được kết hợp để tạo thành 6 phân tử carbon dioxide (CO2) và 6 phân tử nước (H2O):

• C6H12O6 + 6 O2 trở thành 6 CO2 + 6 H2O

Đường phân là gì?

Glycolysis đề cập đến sự phân tách của glucose, tức là dextrose. Con đường trao đổi chất này diễn ra trong các tế bào người cũng như trong các tế bào khác, ví dụ như trong nấm men trong quá trình lên men. Nơi tế bào thực hiện quá trình đường phân là huyết tương tế bào.

Ở đây, enzyme có mặt để đẩy nhanh các phản ứng đường phân, cả để tổng hợp trực tiếp ATP và cung cấp cơ chất cho chu trình citrat. Quá trình này tạo ra năng lượng dưới dạng hai phân tử ATP và hai phân tử NADH + H +. Cùng với chu trình citrat và chuỗi hô hấp, cả hai chu trình này đều nằm trong ty thể, quá trình đường phân thể hiện con đường thoái hóa từ đường đơn glucose thành chất mang năng lượng phổ quát ATP.

Quá trình đường phân diễn ra trong dịch bào của tất cả các tế bào động vật và thực vật. Sản phẩm cuối cùng của quá trình đường phân là pyruvat, sau đó có thể được đưa vào chu trình citrate thông qua một bước trung gian. Tổng cộng, 2 ATP trên mỗi phân tử glucose được sử dụng trong quá trình đường phân để thực hiện các phản ứng.

Tuy nhiên, thu được 4 ATP, do đó hiệu quả thu được là 2 phân tử ATP. Quá trình đường phân diễn ra mười bước phản ứng cho đến khi một loại đường có 6 nguyên tử cacbon biến thành hai phân tử pyruvat, mỗi nguyên tử được cấu tạo bởi ba nguyên tử cacbon. Trong bốn bước phản ứng đầu tiên, đường được chuyển hóa thành fructose-1,6-bisphosphat với sự trợ giúp của hai photphat và một sự sắp xếp lại.

Đường hoạt hóa này bây giờ được chia thành hai phân tử, mỗi phân tử có ba nguyên tử cacbon. Sự sắp xếp lại sau đó và loại bỏ hai nhóm photphat cuối cùng dẫn đến hai pyruvat. Nếu oxy (O2) bây giờ có sẵn, pyruvat có thể tiếp tục chuyển hóa thành acetyl-CoA và đưa vào chu trình citrate.

Nhìn chung, quá trình đường phân với 2 phân tử ATP và 2 phân tử NADH + H + có năng lượng tương đối thấp. Tuy nhiên, nó cung cấp cơ sở cho quá trình phân hủy đường và do đó rất cần thiết cho việc sản xuất ATP trong hô hấp tế bào. Tại thời điểm này, rất hữu ích để tách đường phân hiếu khí và kỵ khí.

Đường phân hiếu khí dẫn đến pyruvate được mô tả ở trên, sau đó có thể được sử dụng để sản xuất năng lượng. Tuy nhiên, quá trình đường phân kỵ khí diễn ra trong điều kiện thiếu oxy, pyruvate không thể sử dụng được nữa vì chu trình citrate cần oxy. Trong quá trình đường phân, phân tử lưu trữ trung gian NADH được hình thành, tự nó rất giàu năng lượng và cũng sẽ chảy vào ung thư chu trình trong điều kiện hiếu khí.

Tuy nhiên, phân tử khởi đầu NAD + là cần thiết để duy trì quá trình đường phân. Do đó, cơ thể “cắn” vào “quả táo chua” ở đây và biến phân tử giàu năng lượng này trở lại dạng ban đầu. Pyruvate được sử dụng để thực hiện phản ứng. Trong quá trình này, pyruvate được chuyển thành cái gọi là tiết sữa hay còn gọi là axit lactic.