Tam şu anda, inanılmaz derecede karmaşık bir biyokimya sahasısınız. Vücudunuzun kelimenin tam anlamıyla her şeyi yapabilmesi için - bir tramplene atlayın, banyoya gidin, bu makaleyi okurken gözlerinizi hareket ettirin - hücrelerinizin enerji ürettiği hücresel solunum denilen bir şeyi başarabilmeniz gerekir . soluduğunuz oksijen ve yediğiniz yiyecekler. Ve tahmin edebileceğiniz gibi, fıstık ezmeli ve jöleli sandviçi şınav çekmek biraz süreç gerektiriyor.
Hücresel solunum
Hücresel solunumun ana hedeflerinden biri, ATP veya adenosin trifosfat adı verilen belirli bir depolanmış enerji türü yaratmaktır. Bunu hücrelerinizin konuştuğu enerji dili olarak düşünün. Güneş ışığı enerjidir, ama onunla bedenlerimize güç sağlayamıyoruz çünkü bedenlerimizin bildiği enerji dilini konuşmuyor - hayvan bedenleri sadece ATP konuşuyor, bu yüzden bir şekilde bir PB&J'deki şekerleri bir itme yapmak için ATP'ye çevirmeliyiz. .
Sandviçten şınav çekmeye giden uzun yolun bir adımı, 1937'de bu çılgın biyokimya parçasını ilk kez işleyen Hans Krebs'den sonra Krebs döngüsü (sitrik asit döngüsü (CAC) veya trikarboksilik asit döngüsü (TAC) olarak da bilinir) olarak adlandırılır. ve bunun için 1953'te Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü kazandı . İyi kazanılmıştı çünkü Krebs döngüsü, enerjiyi yeniden düzenlemek için kimyasal bağlardaki değişiklikleri kullanan mutlak bir sersemlikti.
Krebs döngüsü, hücrelerimizde, hücresel güç üretiminden sorumlu organeller olan mitokondrinin iç zarı boyunca gerçekleşir. Hücresel solunum, glikozun altı karbonlu halkasını parçalayan ve pirüvik asitler olarak adlandırılan bu üç karbonlu molekülleri ve NADH adı verilen enerji açısından zengin iki bileşiğe hizmet eden glikoliz ile başlayan çok adımlı bir süreçtir. Buradan, Krebs döngüsü onu alır.
Krebs Döngüsü
Krebs döngüsü aerobik bir süreçtir, yani çalışması için oksijene ihtiyaç duyar, bu nedenle Krebs döngüsü solunum yolunda karbon ve oksijeni karıştırarak hemen işe başlar:
Virginia, Farmville'deki Longwood Üniversitesi Biyoloji ve Çevre Bilimleri Bölümü'nde profesör olan Dale Beach, "İlk olarak, döngüye iki karbon giriyor ve iki karbon oksitleniyor ve döngüden çıkarılıyor" diyor . "Bu ilk adımı glikoz şekerinin oksidasyonunu tamamlamak olarak düşünebiliriz ve şekerleri sayarsak, altı tanesi glikolizde solunum yoluna girdi ve toplam altı tanesi çıkmak zorunda. Bunlar aslında aynı altı karbon değil, ancak yol boyunca glikozun karbondioksite dönüşümünü güçlendirmeye yardımcı olur."
Üç karbonlu molekülün dışındaki karbonlardan biri bir oksijen molekülüne bağlanır ve hücreyi CO2 olarak terk eder. Bu bize asetil koenzim A veya asetil coA adı verilen iki karbonlu bir bileşik bırakır. Diğer reaksiyonlar, molekülleri, başka bir NADH ve daha düşük enerjili bir FADH elde etmek için karbonları oksitleyecek şekilde yeniden düzenler.
Kavşak
Solunum yolunu tamamladıktan sonra, Krebs döngüsü, bir trafik kavşağına çok benzeyen ikinci bir oksidasyon sürecinden geçer - onu bir döngü yapan şey budur. Asetil koA, sitratı oluşturmak için oksaloasetat ile birleşerek döngüye girer - bu nedenle "Krebs döngüsü" adı verilir. Bu sitrik asit, birçok adım boyunca oksitlenir ve sonunda oksaloasetik aside geri dönene kadar tüm yol boyunca karbonları saçar. Karbonlar sitrik asitten düştükçe, karbondioksite dönüşürler ve hücreden dışarı tükürülürler ve sonunda sizin tarafınızdan solunurlar.
Beach, "İkinci oksidasyon sırasında, Süksinat-CoA üretmek için CoA'nın sülfürü ile yeni, yüksek enerjili bir bağ yapılır" diyor. "Burada doğrudan bir ATP eşdeğeri üretebileceğimiz yeterli enerji var; GTP aslında yapılır, ancak ATP ile aynı miktarda enerjiye sahiptir - bu sadece sistemin bir tuhaflığıdır.
"KoenzimA'nın çıkarılması bize bir Süksinat molekülü bırakıyor. Döngüdeki Süksinat noktasından, kimyasal bağları yeniden düzenlemek için bir dizi adım ve orijinal oksaloasetatı eski haline getirmek için bazı oksidasyon olayları. Süreçte yol ilk önce düşük enerjili bir FADH üretir. molekül ve son bir NADH molekülü" diyor Beach.
Solunuma giren her glikoz için, döner kavşak, içine giren her piruvat için bir kez olmak üzere iki kez dönebilir. Bununla birlikte, hücre diğer makromoleküller için karbonları sifonlayabildiğinden veya amino asitleri feda ederek veya yağda depolanan enerjiden yararlanarak döngüye daha fazlasını ekleyebildiğinden, mutlaka iki kez dolaşması gerekmez .
Görmek? Karmaşık biyokimya. Ancak Beach'e göre, Krebs döngüsü hakkında dikkat edilmesi gereken bir şey, adenosinin sık görülmesidir - bu NADH, FADH, KoenzimA ve ATP'dedir.
"Adenozin, proteinlerin tutunabileceği bir 'moleküler tutamak'tır. ATP bağlama ceplerinin evrimini, paylaşıldığını ve geri dönüştürüldüğünü hayal edebiliriz, böylece bunlar benzer motifleri kullanan diğer moleküller için bağlanma bölgeleri haline gelir."
Şimdi Bu İlginç
Hücrelerimiz tükettiğimiz her glikoz molekülünden 38 molekül ATP ve biraz da ısı enerjisi üretebilir.
