Medicinabc Info

Setiap hari tubuh manusia membutuhkan sejumlah energi. Sel menggunakan energi ini untuk hidup dan menjalankan berbagai fungsinya. Makanan yang kita makan mengandung banyak sekali makanan yang dibutuhkan tubuh kita untuk berfungsi dan tumbuh dengan baik. Di antara mereka, kami menemukan tiga kelompok molekul yang darinya kami dapat memperoleh energi yang diperlukan. Kelompok tersebut adalah karbohidrat (karbohidrat), lemak (lipid) dan protein. Karbohidrat adalah sumber energi utama, protein adalah energi tambahan dan lemak merupakan cadangan energi terpenting.

Selain respirasi aerobik (dalam proses yang akan kami jelaskan di bawah), beberapa pendukung berasal tetapi yang paling penting adalah ATP (adenosine triphosphate). Molekul ini adalah pembawa terpenting dalam sel dan dianggap sebagai “mata uang energi universal”, karena fungsinya sama di semua makhluk hidup.

Skema Proses Mendapatkan Energi dari Makanan

Pada gambar berikut kami mengamati skema langkah-langkah yang diperlukan untuk produksi ATP

Langkah 1 : Disintegrasi

Akhir dari pencernaan adalah disintegrasi molekul lengkap yang terkandung dalam makanan menjadi komponen termiskinnya, sehingga dapat diserap di usus. Proses ini dimulai di mulut dengan pijatan dan air liur dan berlanjut di perut melalui gerakan peristaltik dan kuk lambung. Empedu dan kuk pankreas yang dilepaskan ke usus untuk menyelesaikan pencernaan. Dengan cara ini kita memperoleh produk akhir glukosa (dari karbohidrat melalui glukolisis), asam lemak (dari lipid melalui lipolisis) dan asam amino (elemen dasar protein, melalui proses proteolitik).

Langkah 2: Penyerapan dan distribusi

Di seluruh usus kecil, sel-sel usus menyerap nutrisi yang difraksinasi dan dilepaskan ke aliran darah atau ke pembuluh getah bening, yang pada gilirannya mengalir ke aliran darah. Dengan cara ini, glukosa, lipid, dan asam amino akan mengalir ke semua sel di dalam tubuh.

Penting untuk diingat bahwa tidak semua sel menggunakan nutrisi yang sama dengan cara yang sama. Misalnya, eritrosit hanya memetabolisme glukosa karena tidak memiliki mitokondria. Pada artikel ini kita akan berbicara tentang respirasi aerobik yang membutuhkan adanya oksigen dan mitokondria di dalam sel. Pada cacat oksigen atau mitokondria dalam sel, metabolisme terjadi melalui respirasi anaerobik, yang jauh kurang efektif dalam produksi energi aerobik.

Langkah 3: Transformasi menjadi asetil-KoA

Begitu berada di dalam sel, zat yang diperoleh melalui pencernaan mengalami transformasi dengan menggunakan enzim untuk membentuk anion piruvat (dalam kasus glukosa) atau asetoasetat (dalam kasus asam amino dan asam lemak). Kemudian, zat ini dioksidasi untuk diubah menjadi asetil-koA, molekul yang terdiri dari gugus asetil (dari piruvat atau asetoasetat) bersama dengan koenzim A.

Langkah 4: Siklus Krebs, rantai pernafasan dan fosforilasi oksidatif

Asetil-koA memasuki mitokondria, dari mana Siklus Krebs (juga dikenal sebagai siklus asam sitrat dan siklus asam trikarboksilat) mengambil bagian. Dari siklus ini lanjutkan molekul NADH dan FADH, yang merupakan reduksi yang diperlukan untuk fungsi rantai pernapasan.

Rantai pernapasan terdiri dari serangkaian reaksi redoks (reduksi-oksidasi), yang hasilnya adalah produksi energi panas (panas). Energi ini akhirnya digunakan untuk sintesis ATP dari ADP (adenosin difosfat) dan gugus fosfat melalui proses metabolisme fosforilasi oksidatif.

Bahkan salah satu tubuh kita dapat memperoleh energi dari tiga kelompok molekul yang disebutkan di atas, tetapi karbohidrat cocok untuk "kebersihan" metabolisme mereka. Selama metabolisme protein misalnya, diperoleh amonia beracun, yang perlu diubah menjadi ekskresinya. Sebaliknya, katabolisme molekul glukosa (C6H12O6) menyediakan 36 molekul ATP (dalam jaring), 6 molekul air (H2O), dan 6 molekul karbon dioksida (CO2). Tidak ada zat beracun atau tidak diinginkan yang diproduksi yang perlu dirawat lebih lanjut, sementara CO2 dihilangkan dari paru-paru dengan spirasi.

Sumber : 

"Respiratoria kadena dan fosforilasi oksidatif." Universitas Alcalá

"Respirasi dan Fermentasi Seluler." Clermont College

"Respirasi Seluler" Wikipedia, ensiklopedia gratis

Siklus Krebs adalah siklus asam sitrat dan siklus asam trikarboksilat, mengambil namanya dari penemunya, Hans Adolf Krebs, seorang ahli biokimia Jerman yang memenangkan Hadiah Nobel pada tahun 1953.

Rute metabolisme ini adalah tahap ketiga dari respirasi sel, proses menghasilkan energi dalam sel. Ini merupakan bagian dari respirasi aerobik, yang pasti, itu terjadi dengan adanya oksigen dan berkembang antara proses glikolisis dan alat pernapasan. Tujuannya adalah untuk mendapatkan NADH, molekul dengan daya reduksi, yang digunakan untuk produksi ATP melalui rantai pernapasan.

Transformasi Piruvat dalam Asetil-KoA melalui Dekarboksilasi Oksidatif.

Dekarboksilasi piruvat oksidatif adalah langkah sebelumnya ke siklus Krebs. Selama glikolisis di dalam sitoplasma, dihasilkan piruvat yang melewati tahap transisi untuk diubah menjadi asetil-KoA sehingga dapat memasuki siklus Krebs.

Piruvat di sitoplasma di mitokondria tempat kompleks enzim piruvat-dehidrogenase mengubahnya menjadi asetil-KoA. Ini terjadi melalui eliminasi molekul CO2 (dekarboksilasi) dan penyatuan sisa asil yang diperoleh dari koenzim A melalui oksidasi.

Transformasi piruvat menjadi asetil-KoA sangat penting yang menyatukan glikolisis dan siklus Krebs. Saya harus menyebutkan bahwa asetil-KoA yang berpartisipasi di dalamnya, dalam proses glikolisis saja, juga menyebabkan oksidasi asam lemak dan katabolisme asam amino. Ternyata siklus asam sitrat menyatukan semua jalur katabolik rezeki yang memberikan energi bagi tubuh kita.

Secara umum siklus terdiri dari pembentukan sitrat, molekul yang terdiri dari 6 atom karbon, melalui reaksi asetil-KoA (2 karbon) dengan oksalatetat (4 karbon). Selanjutnya, sitrat mengalami beberapa transformasi kimia hingga mulai membentuk oksalatetat (4 karbon) pada waktu yang bersamaan. Penurunan jumlah atom karbon selama siklus terjadi karena terdiri dari gugus karboksilat seperti CO2, masing-masing pada langkah 4 dan 5. Semua langkah dikatalisis oleh enzim.

Secara total, dalam siklus Krebs terdapat 1 molekul asetil-KoA dan 3 molekul H2O. Setelah Anda lulus, kami mendapatkan:

1 molekul Koenzim A

3 NADH / H + dari NAD +

1 molekul GTP (guanosine phosphate) dari GDP + Pi

1 molekul Koenzim Q tereduksi (ubikuinol)

NADH / H + dan ubikuinol memiliki peran penting dalam rantai pernapasan untuk produksi ATP, produk akhir respirasi seluler.

Reaksi konkret.

Dalam skema tatanan, melalui warna mudah untuk diamati berapa banyak atom karbon yang mengandung produk dari masing-masing negara. Molekul berwarna oranye mengandung 6 karbon, hijau (alfa-ketoglutarat) 5 karbon dan molekul biru 4. Asetil-KoA (merah muda) memiliki 2 atom karbon.

Enzim yang berperan dalam siklus Krebs dan reaksi yang mengkatalisasi selanjutnya:

1 - Sintetasa sitrat memfasilitasi penyatuan oksalatetat dengan sisa asil yang mengambil koenzim A. Untuk itu diperlukan tambahan H2O dan akhir koenzim jatuh bebas.

2 dan 3 - Aconitasa mengkatalisis produksi cis-aconitate kitando a H2O del citrato. Después menggabungkan H2O al cis-aconitate untuk membentuk isocitrate.

4 - Isocitrate dehydrogenase mengoksidasi isocitrate (dan mereduksi NAD + pada waktu yang sama, menghasilkan NADH / H +). Sebagai produk antara dari langkah ini, hasil oksalosuksinat (tidak muncul dalam skema) yang diubah menjadi alfa-ketoglutarat melalui dekarboksilasi. Ternyata produk pada langkah ini mengandung 5 atom karbon, bukan 6. Gugus karboksilat dilepaskan dalam bentuk karbon dioksida (CO2).

5 - Alfa-ketoglutarat bergabung dengan koenzim Bantuan alfa-ketoglutarat-dehidrogenase untuk membentuk suksinil-KoA. Dalam langkah ini, CO2 lain dilepaskan, yang menyisakan produk dengan 4 atom karbon. Además menghasilkan NADH / H +.

6 - Selama reaksi 6 yang dikatalisis oleh suksinil-CoA-sintetasa, suksinat dan molekul GTP (komponen kaya energi) dihasilkan. La koenzim jatuh bebas lagi untuk reaksi selanjutnya.

7 - Hasil suksinat-dehidrogenase mengoksidasi suksinat untuk membentuk fumarat. Dalam reaksi yang sama, FADH2 diperoleh, yang kemudian mereduksi koenzim Q (ubiquinone), menghasilkan QH2 (ubiquinol).

8 - Ikuti hidrasi fumarat melalui fumarat dan dapatkan malatnya.

9 - Akhirnya, malat-dehidrogenasa memungkinkan oksidasi malat, menghasilkan oksalatetat dan NADH / H + lainnya. Diregenerasi, oksalatetat dapat menerima asetil-KoA lagi dan menggunakan siklus, memperoleh lebih banyak "energi" dalam bentuk NADH / H + dan QH2 yang dapat digunakan dalam rantai pernapasan.

Siklus Krebs bukan hanya jalur katabolik lonceng yang juga berperan penting dalam berbagai proses anabolik (untuk alasan itulah disebut jalur amfibi). Misalnya, oksalatetat dan alfa-ketoglutarat berfungsi sebagai prekursor dalam biosintesis beberapa asam amino. Metabolit siklus lainnya berpartisipasi dalam glukoneogenesis dan sintesis asam lemak.

Sumber dan tautan eksternal:

J. Monza, S. Doldán dan S. Signorelli: "Siklus Krebs." Facultad de Agronomía, UdelaR

"Siklus Krebs" Wikipedia, ensiklopedia gratis