Cellandning
Från Rilpedia
| Denna artikel är en del i serien Ämnesomsättningen med följande delar: |
| Metabolism |
| Katabolism |
| Anabolism |
| Katabolism |
| Matspjälkning |
| Glykolys |
| Beta-oxidation |
| Trans-/Deaminering |
| Citronsyracykeln |
| Elektrontransportkedjan |
| Oxidativ fosforylering |
| Ureacykeln |
| Anabolism |
| Glukoneogenes |
| Proteinsyntes |
| Fettsyrasyntes |
| Se även |
| Fotosyntes |
| Cellandning |
Cellandning kan syfta på två näraliggande begrepp. Ofta menar man all biologisk förbränning och energiutvinning. Rent vetenskapligt är cellandningen det sista steget i energiutvinningen, även kallad elektronkedjan - se elektrontransport och oxidativ fosforylering. En synonym till cellandning är inre andning.
Cellandningen omvandlar kemisk energi i socker och syre till kemisk energi i ATP. ATP är en form som cellen kan använda direkt i de flesta av de processer som kräver energitillskott. I cellandningen omvandlas druvsocker och syre (bränslet) till koldioxid, vatten (restprodukter) och energi.
Cellandningen består av delprocesserna glykolys, citronsyracykeln, elektrontransportkedjan och oxidativ fosforylering. Glykolysen sker i cytosolen; de andra delprocesserna sker i omgivningen till det inre membranet i mitokondrien.
Huvuddelen av ATP-genereringen sker i oxidativ fosforylering. Oxidativ fosforylering är slutsteget i en ganska märklig kedja av energiomvandlingar (se nedan): energirik molekyl → elektron i elektronbärare → hög protonkoncentration → ATP .
Översiktstabell
| Namn | Omvandling | Beskrivning | Energiutbyte per glykosmolekyl |
|---|---|---|---|
| Glykolys | Glykos + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi → 2 NADH + 2 Pyruvat + 2 ATP + 2 H2O + 2 H+ | I ungefär 10 steg sönderdelas en molekyl glykos till två molekyler pyruvat. | 2 ATP och 2 NADH |
| Länkreaktionen (Link Reaction) | Pyruvat + NAD+ + CoA-SH → Acetyl-CoA + NADH + CO2 | Reaktion som utförs av enzymet pyruvatdehydrogenas | 2 NADH |
| Citronsyracykeln (Kreb's Cycle) | Acetyl-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2 H2O → CoA-SH + 3 NADH + H+ + FADH2 + GTP + 2 CO2 + 3 H+ |
Först sammanförs en molekyl acetyl CoA med en molekyl oxaloacetat. Under citronsyracykelns åtta steg avspjälkas 2 koldioxid och oxaloacetat återbildas. | 6 NADH, 2 FADH och 2 ATP (via GTP) |
| Elektrontransportkedjan (Electron Transport Chain) | NADH + 2 H+ + (1/2) O2 → H2O + NAD+ | En elektron med hög energi flyttas från elektronbärare till elektronbärare i ungefär 8 steg. I tre av dessa kan laddningsomflyttningen användas för att förflytta 2 protoner över ett membran. På detta sätt byggs en laddningsskillnad upp, som fungerar som ett elektriskt batteri. | 44 protoner transporterade över membranet |
| Oxidativ fosforylering | ADP + PO2 → ATP | Ett protein (ATP-syntas) släpper tillbaka 2 av de protoner som hopats på ena sidan av membranet. Den energi som protonerna förlorar används till att producera en ATP. Varje NADH renderar i tre ATP och varje FADH renderar i 2 ATP, vilket ger 3*10 ATP + 2*2 ATP. | 34 ATP |
Totalt: 38 ATP (motsvarar 1,14 MJ)
Cellandning: C6H12O6(druvsocker) + 6O2 → 6H2O + 6CO2 + energi (ATP)
