ATP | 人类的细胞呼吸

三磷酸腺苷

三磷酸腺苷(ATP)是人体的能量载体。 由细胞呼吸产生的所有能量最初都以ATP的形式临时存储。 人体只能以ATP分子的形式使用此能量。当ATP分子的能量被消耗时,ATP会转化为二磷酸腺苷(ADP),从而使该分子的一个磷酸基团分裂开并释放能量。 细胞呼吸或产生能量的目的是从所谓的ADP不断再生ATP,以便人体再次使用它。

反应方程

由于脂肪酸的长度不同,氨基酸也具有非常不同的结构,因此无法为这两个组建立简单的方程式以精确表征其在细胞呼吸中的能量产生。 这是因为每个结构变化都可以确定在柠檬酸盐循环的哪个步骤中掺入氨基酸。 脂肪酸在所谓的β-氧化中的分解取决于其长度。

脂肪酸越长,从它们中获得的能量就越多。 这样,饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸之间仍会发生变化,如果不饱和脂肪酸的数量相同,则不饱和脂肪酸提供的能量最少。 由于已经提到的原因,可以最恰当地描述一个方程式,用于解离葡萄糖。 在此过程中,一个葡萄糖分子(C6H12O6)和6个氧分子(O2)结合形成6个二氧化碳分子(CO2)和6个水分子(H2O):

  • C6H12O6 + 6 O2变成6 CO2 + 6 H2O

什么是糖酵解?

糖酵解是指葡萄糖即葡萄糖的分裂。 该代谢途径发生在人细胞以及其他细胞中,例如发酵过程中的酵母中。 细胞进行糖酵解的地方是细胞血浆。

在这里, 存在加速糖酵解反应的反应,既可以直接合成ATP,又可以提供柠檬酸盐循环的底物。 此过程以两分子ATP和两分子NADH + H +的形式产生能量。 糖酵解与柠檬酸循环和呼吸链(均位于线粒体中)一起代表了从简单糖葡萄糖到通用能量载体ATP的降解途径。

糖酵解发生在所有动植物细胞的细胞质中。 糖酵解的最终产物是 丙酮酸然后可以通过一个中间步骤将其引入柠檬酸盐循环中。 在糖酵解中,每个葡萄糖分子总共使用2个ATP来进行反应。

但是,获得了4个ATP,因此有效地可获得2个ATP分子的净增益。 糖酵解过程需要十个反应步骤,直到具有6个碳原子的糖变成两个 丙酮酸,每个由三个碳原子组成。 在前四个反应步骤中,糖被转化为 果糖-1,6-二磷酸酯在两个磷酸酯的帮助下进行重排。

现在,这种活化的糖被分为两个分子,每个分子具有三个碳原子。 进一步的重排和两个磷酸基团的去除最终导致两个丙酮酸酯。 如果现在有氧气(O2),则 丙酮酸 可以进一步代谢为乙酰辅酶A,并引入柠檬酸循环。

总的来说,用2个ATP分子和2个NADH + H +分子进行糖酵解的能量产量相对较低。 但是,它为糖的进一步分解提供了基础,因此对于细胞呼吸中ATP的产生至关重要。 此时,分离好氧和厌氧糖酵解是有用的。

有氧糖酵解产生上述丙酮酸,然后可用于产生能量。 然而,由于厌氧性糖酵解是在缺氧的条件下发生的,因此丙酮酸盐无法使用,因为柠檬酸盐循环需要氧气。 在糖酵解过程中,形成了中间存储分子NADH,其本身富含能量,也将流入 癌症 在有氧条件下循环。

但是,起始分子NAD +是维持糖酵解所必需的。 因此,人体在这里“咬”入“酸苹果”,并将这种能量丰富的分子变回其原始形式。 丙酮酸盐用于进行反应。 在此过程中,丙酮酸转化为所谓的 乳酸盐 或也称为乳酸。