ATP
L'adénosine triphosphate (ATP) est le vecteur d'énergie du corps humain. Toute l'énergie issue de la respiration cellulaire est initialement stockée temporairement sous forme d'ATP. Le corps ne peut utiliser cette énergie que si elle est disponible sous la forme de la molécule d'ATP.Lorsque l'énergie de la molécule d'ATP est consommée, l'ATP est converti en adénosine diphosphate (ADP), de sorte qu'un groupe phosphate de la molécule est séparé. et l'énergie est libérée. La respiration cellulaire ou la production d'énergie sert à régénérer en continu l'ATP à partir du soi-disant ADP afin que le corps puisse l'utiliser à nouveau.
Équation de réaction
Du fait que les acides gras sont de longueurs différentes et que les acides aminés ont également des structures très différentes, il n'est pas possible d'établir une équation simple pour ces deux groupes pour caractériser précisément leur rendement énergétique dans la respiration cellulaire. En effet, chaque changement structurel peut déterminer à quelle étape du cycle du citrate l'acide aminé est incorporé. La dégradation des acides gras dans la soi-disant bêta-oxydation dépend de leur longueur.
Plus les acides gras sont longs, plus ils peuvent en tirer de l'énergie. Cela varie alors encore entre les acides gras saturés et insaturés, les insaturés fournissant un minimum d'énergie, s'ils ont la même quantité. Pour les raisons déjà mentionnées, une équation peut être mieux décrite pour le démantèlement du glucose. Dans le processus, une molécule de glucose (C6H12O6) et 6 molécules d'oxygène (O2) sont combinées pour former 6 molécules de dioxyde de carbone (CO2) et 6 molécules d'eau (H2O):
- C6H12O6 + 6 O2 devient 6 CO2 + 6 H2O
Qu'est-ce que la glycolyse?
La glycolyse fait référence au fractionnement du glucose, c'est-à-dire du dextrose. Cette voie métabolique a lieu dans les cellules humaines ainsi que dans d'autres, par exemple dans les levures pendant la fermentation. L'endroit où les cellules effectuent la glycolyse est le plasma cellulaire.
Ici, enzymes sont présents qui accélèrent les réactions de glycolyse, à la fois pour synthétiser directement l'ATP et pour fournir les substrats pour le cycle du citrate. Ce processus génère de l'énergie sous la forme de deux molécules d'ATP et de deux molécules de NADH + H +. Avec le cycle du citrate et la chaîne respiratoire, tous deux situés dans la mitochondrie, la glycolyse représente la voie de dégradation du simple sucre glucose au vecteur énergétique universel ATP.
La glycolyse a lieu dans le cytosol de toutes les cellules animales et végétales. Le produit final de la glycolyse est pyruvate, qui peut ensuite être introduit dans le cycle du citrate via une étape intermédiaire. Au total, 2 ATP par molécule de glucose sont utilisés en glycolyse pour réaliser les réactions.
Cependant, 4 ATP sont obtenus, de sorte qu'un gain net de 2 molécules d'ATP est effectivement disponible. La glycolyse prend dix étapes de réaction jusqu'à ce qu'un sucre avec 6 atomes de carbone se transforme en deux molécules de pyruvate, dont chacun est composé de trois atomes de carbone. Dans les quatre premières étapes de réaction, le sucre est converti en fructose-1,6-bisphosphate à l'aide de deux phosphates et d'un réarrangement.
Ce sucre activé est maintenant divisé en deux molécules avec chacune trois atomes de carbone. D'autres réarrangements et l'élimination des deux groupes phosphate aboutissent finalement à deux pyruvates. Si l'oxygène (O2) est maintenant disponible, le pyruvate peut être ensuite métabolisé en acétyl-CoA et introduit dans le cycle du citrate.
Globalement, la glycolyse avec 2 molécules d'ATP et 2 molécules de NADH + H + a un rendement énergétique relativement faible. Cependant, il fournit la base pour la dégradation ultérieure du sucre et est donc essentiel pour la production d'ATP dans la respiration cellulaire. À ce stade, il est utile de séparer la glycolyse aérobie et anaérobie.
La glycolyse aérobie conduit au pyruvate décrit ci-dessus, qui peut ensuite être utilisé pour la production d'énergie. Cependant, la glycolyse anaérobie qui a lieu dans des conditions de carence en oxygène, le pyruvate ne peut plus être utilisé car le cycle du citrate nécessite de l'oxygène. Au cours de la glycolyse se forme la molécule de stockage intermédiaire NADH, qui en elle-même est riche en énergie et s'écoulerait également dans le cancer cycle dans des conditions aérobies.
Cependant, la molécule de départ NAD + est nécessaire pour maintenir la glycolyse. Par conséquent, le corps «mord» dans la «pomme aigre» ici et transforme cette molécule riche en énergie dans sa forme originale. Le pyruvate est utilisé pour effectuer la réaction. Dans le processus, le pyruvate est transformé en ce que l'on appelle lactate ou aussi appelé acide lactique.
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