Du är just nu, platsen för en otroligt komplicerad biokemi.
För att din kropp ska kunna göra bokstavligen vad som helst - hoppa på en studsmatta, gå själv till badrummet, rör på ögongloberna när du läser den här artikeln - måste du kunna åstadkomma något som kallas cellandning, där dina celler skapar energi ur syret du andas och maten du äter.
Och som du kan föreställa dig är det lite av en process att förvandla en jordnötssmör- och gelésmörgås till en pushup. Låt oss se hur Krebs kretsar får denna vetenskapliga magi att hända.
InnehållEtt huvudmål med cellandning är att skapa en specifik typ av lagrad energi som kallas ATP, eller adenosintrifosfat. Tänk på det som energispråket som talas av dina celler. Solljus är energi, men vi kan inte driva våra kroppar med det eftersom det inte talar det energispråk som våra kroppar känner – djurkroppar talar bara ATP.
Ett steg på den långa vägen från sandwich till pushup är Krebs-cykeln (även känd som citronsyracykeln (CAC), eller trikarboxylsyracykeln (TAC)), efter Hans Krebs. Han var den förste att utarbeta detta stycke biokemi 1937, och som ett resultat vann han Nobelpriset i fysiologi eller medicin 1953.
Det var välförtjänt eftersom Krebs-cykeln är extremt komplicerad och använder förändringar i kemiska bindningar för att omorganisera energi.
Krebs-cykeln sker i våra celler över mitokondriernas inre membran - de organeller som ansvarar för cellulär kraftproduktion.
Cellulär andning är en process i flera steg, som börjar med glykolys, som bryter ner glukosföreningen med sex kol och tjänar dessa trekolmolekyler som kallas pyrodruvsyror och två energirika föreningar som kallas NADH. Härifrån tar Krebs-cykeln bort det.
Krebs-cykeln är en aerob process, vilket innebär att den kräver syre för att fungera. Så, tillsammans med processen med oxidativ fosforylering, börjar Krebs-cykeln genast genom att blanda kol och syre i andningsvägen:
"Först kommer två kol in i cykeln och två kol oxideras och tas bort från cykeln", säger Dale Beach, professor vid Institutionen för biologiska och miljövetenskapliga vetenskaper vid Longwood University i Farmville, Virginia.
"Vi kan tänka på det här första steget som att fullborda oxidationen av glukossockret, och om vi räknar sockerarterna kom sex in i andningsvägen vid glykolysen, och totalt sex måste gå ut. Det här är inte riktigt samma sex kol, men det hjälper till att förstärka omvandlingen av glukos till koldioxid genom vägen."
Ett av kolen från trekolmolekylen binder till en syremolekyl och lämnar cellen som CO2 . Detta lämnar oss med en tvåkolsmolekyl som kallas acetylcoenzym A, eller acetyl coA. Ytterligare kemiska reaktioner omorganiserar molekylerna på ett sätt som oxiderar kolen för att få ytterligare NADH och FADH.
Efter att ha fullbordat andningsvägen genomgår Krebs-cykeln en andra oxidationsprocess som ser mycket ut som en trafikrondell; det är det som gör det till en cykel. Acetyl coA går in i cykeln och kombineras med oxaloacetat för att bilda citratsyntas - därav namnet "Krebs cykel."
Denna citronsyra oxideras under loppet av många steg och avger kol hela vägen runt rondellen tills oxaloättiksyra regenereras genom oxidation av malat. När kol släpper av citronsyran förvandlas de till koldioxidmolekyler och spottas ut ur cellen och andas så småningom ut av dig.
"Under den andra oxidationen skapas en ny högenergibindning med svavel i CoA för att producera succinat-CoA", säger Beach. "Det finns tillräckligt med energi här för att vi direkt kan producera en ATP-ekvivalent; GTP tillverkas faktiskt, men den har samma mängd energi som en ATP - det här är bara en egenhet i systemet.
"Avlägsnandet av CoenzymeA lämnar oss med en succinatmolekyl. Från succinatpunkten i cykeln, en serie steg för att omordna kemisk bindning och vissa oxidationshändelser för att återställa det ursprungliga oxaloacetatet. I processen producerar vägen först en lågenergi-FADH molekyl och en slutlig NADH-molekyl," säger Beach.
För varje glukos som kommer in i andningen kan rondellen snurra två gånger, en gång för varje pyruvat som kommer in i den. Det har den dock inte nödvändigtvis ha att gå runt två gånger eftersom cellen kan suga av kol för andra makromolekyler, eller lägga mer i cykeln genom att offra aminosyror eller utnyttja energin som lagras i fett.
Ser? Komplex biokemi. Men enligt Beach är en sak att notera om Krebs-cykeln att adenosin ofta förekommer - det finns i NADH-, FADH-, CoenzymA- och ATP-molekyler.
"Adenosin är ett "molekylärt handtag" för proteiner att ta tag i. Vi kan föreställa oss utvecklingen av ATP-bindningsfickor som delas och återvinns så att dessa blir bindningsställen för andra molekyler med liknande motiv."
Nu är det intressantVåra celler kan producera 38 molekyler ATP per molekyl glukos vi förbrukar, plus lite värmeenergi.
Den här artikeln har uppdaterats i samband med AI-teknik, sedan faktagranskad och redigerad av en HowStuffWorks-redaktör.
