Hydrogenet fra næringsmidler og metabolitter overføres direkte eller via redusert nikotinamid dinukleotid (NADH) til flavinenzymer i elektrontransportkjeden. Disse reduserer ubikinon (koenzym Q, CoQ), som leverer elektroner videre til oksygen O2, via en serie cytokromer. Derved reduseres O2 og danner vann sammen med protoner (hydrogenioner). Totalt sett foregår dermed en forbrenning av næringsmidlenes hydrogenatomer under stor energiutvikling.
Glukose gjennomgår en forberedende nedbrytningsprosess gjennom flere reaksjonstrinn, glykolyse, som har aktivert eddiksyre (acetat) som sluttprodukt, det vil si eddiksyre bundet til koenzym A. Nedbrytning av fettsyrer fører til samme mellomprodukt. Aktivert eddiksyre inngår deretter i en kjede av stoffskifteprodukter som kalles sitronsyresyklus. Produkter fra sitronsyresyklusen, NADH og FADH2, blir deretter oksidert gjennom elektrontransportkjeden. H er kjemisk symbol for hydrogen. Hydrogenmolekylene blir spaltet til protoner, som har positiv ladning, og til elektroner, som har like stor, men negativ ladning. Elektrontransportkjeden foregår på innermembranen i cellenes mitokondrier. Her er det en ordnet sekvens av elektrontransportmolekyler, blant disse de såkalte cytokrommolekyler, som sørger for at oksidasjonen skjer gjennom ordnede red-oksreaksjoner. Hvert trinn medfører en elektronoverføring inntil det siste trinnet hvor oksygen er den finale elektronreseptoren. De protoner som dannes, pumpes inn i rommet mellom de to mitokondriemembranene, mot en økende konsentrasjonsgradient. Her blir det en høy hydrogenionekonsentrasjon, det vil si en lav pH. Forskjellen i syrekonsentrasjon mellom de to sider av mitokondriemembranen representerer lagret energi. Denne energien utnyttes til oksidativ fosforylering med dannelse av ATP-molekyler. Hvordan det skjer, er ikke kjent i alle detaljer. Generelt kan man si at hvis hydrogenioner skal unnslippe, kan de bare passere gjennom membrankanaler som inneholder enzymkomplekset ATP-syntetase, som katalyserer produksjon av ATP fra adenosindifosfat, ADP, og fosfat (P). For hvert molekyl glukose som brytes ned, gjennom glykolysen, sitronsyresyklus og elektrontransportkjeden, blir det produsert 36 ATP-molekyler.
Omfanget av celleåndingen kontrolleres av tilgjengeligheten av ADP og behovet for ATP til cellenes kjemiske og mekaniske aktiviteter. Som forbrenningsmotor har mennesket en nytteeffekt på omtrent 40 prosent. Den resterende delen av energiomformingen i cellene går til varmeutvikling.
Kommentarer
Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.
Du må være logget inn for å kommentere.