Av Kevin Beck – Uppdaterad 24 mars 2022
AnuchaCheechang/iStock/GettyImages
Glukos är ett socker med sex kolatomer som kan intas, infunderas eller produceras endogent genom metabolismen av kolhydrater, proteiner och fetter. Det fungerar som det primära bränslet för cellulär andning, vilket möjliggör syntes av glykogen eller generering av ATP, cellens energivaluta. Omvandlingen av glukos till användbar energi utvecklas i fyra distinkta, sekventiella faser.
Glykolys sker i cytoplasman och är en anaerob process. I åtta enzymatiska steg delas en glukosmolekyl i två pyruvatmolekyler, som förbrukar två ATP och genererar fyra ATP för en nettovinst på två ATP. Dessutom produceras två vattenmolekyler. Glykolys försörjer substraten för nästa mitokondriella stadier.
I mitokondriematrisen omvandlas varje pyruvat till acetyl-CoA. Denna enstegsreaktion frigör två CO₂ och binder ett koenzym A, vilket ger två acetyl-CoA-molekyler som kommer in i citronsyracykeln.
Fortfarande inom mitokondriella matrisen genomgår de två acetyl-CoA-molekylerna en serie enzymatiska reaktioner, som producerar två ATP (eller GTP), fyra CO₂ och högenergibärare NADH och FADH₂. Dessa bärare är väsentliga för den efterföljande elektrontransportkedjan.
På det inre mitokondriella membranet strömmar elektroner från NADH och FADH₂ genom proteinkomplex och pumpar protoner in i intermembranutrymmet. Syre fungerar som den slutliga elektronacceptorn och bildar vatten. Den resulterande protongradienten driver ATP-syntas och genererar cirka 34 ATP-molekyler per glukos. Den övergripande reaktionen är:
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 38 ATP
Medan glykolys och citronsyracykeln tillsammans producerar fyra ATP per glukos, står elektrontransportkedjan för huvuddelen av utbytet - cirka 34 ATP. Detta förklarar varför syrebrist snabbt stoppar cellulär funktion och varför långvarig högintensiv, anaerob träning är begränsad till korta skurar.
