Was ist die vollständige Oxidation eines Glukosemoleküls?

Was ist die vollständige Oxidation eines Glukosemoleküls?
Was ist die vollständige Oxidation eines Glukosemoleküls?

Oxidation ist ein chemischer Prozess, der, lose definiert, die Entfernung von Elektronen aus bestimmten Bereichen eines Moleküls beinhaltet. In biochemischen Prozessen führt die Oxidation im Allgemeinen zur Freisetzung von Energie. Wenn Sie also Glukose für Energie "verbrennen", oxidieren Ihre Zellen das Glukosemolekül, um die Produkte Kohlendioxid und Wasser zu produzieren.

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Glukose

Das Glukosemolekül enthält gespeicherte Energie in seinen Bindungen, genau wie andere Nährstoffmoleküle, einschließlich Stärke, Proteine ​​und Fette. Wenn Sie Glukose verzehrende Nahrung zu sich nehmen, verdauen Sie die Nahrung und nehmen die Glukose in Ihre Blutbahn auf. Von dort nehmen die Zellen die Glukose auf und speichern sie entweder zur späteren Verwendung oder verbrennen sie chemisch, um Energie bereitzustellen. Die Oxidation von Glukose ist analog zur Verbrennung von Holz in vielerlei Hinsicht: Sie setzt chemische Energie frei.

Glykolyse

Der Prozess der vollständigen Glukoseoxidation beginnt mit einer Zelle, die ein Glukosemolekül in zwei Pyruvatmoleküle spaltet, erklären Drs. Reginald Garrett und Charles Grisham in ihrem Buch "Biochemistry". Dies geschieht durch eine Reihe von 10 Reaktionen, die zusammen Glykolyse genannt werden. Die Spaltung von Glucose in Pyruvat stellt eine partielle Oxidation von Glucose dar und erfolgt unter Freisetzung einer kleinen Menge an Energie. Die vollständige Oxidation von Glucose erfordert jedoch zusätzliche Reaktionen.

Krebs-Zyklus

Der Rest der Glukoseoxidation erfolgt über eine Reihe von Reaktionen, die als Krebs-Zyklus bezeichnet werden. Diese Reaktionen modifizieren Pyruvat zu einem Molekül namens Acetyl-CoA, das dann eine Reihe von acht zusätzlichen Reaktionen durchläuft, erklären Drs. Mary Campbell und Shawn Farrell in ihrem Buch "Biochemistry". Am Ende des Krebs-Zyklus wird Glukose vollständig oxidiert und die gesamte verfügbare Energie aus dem ursprünglichen Glukosemolekül wurde von der Zelle freigesetzt und gesammelt.

Produkte

Die Produkte der vollständigen Glukoseoxidation sind Kohlendioxid und Wasser. Da diese Moleküle die Produkte einer gründlichen Energieextraktion darstellen, handelt es sich im Wesentlichen um zelluläre Abfallprodukte - die Zelle kann sie nicht als zusätzliche Energiequelle nutzen. Zellen recyceln Wasser, das durch Glukoseoxidation produziert wird. Kohlendioxid diffundiert jedoch in den Blutstrom und wandert zu den Lungen. Von dort aus atmest du es aus. Im Wesentlichen, wenn Sie Glukose konsumieren und verbrennen, atmen Sie die Produkte der Glukoseoxidation aus.