cellandning

Inledning

► Cellandning = den process, vid vilken fettsyror & kolhydrater bryts ner m.h.a. syre, och ger ATP ("användbar" energi)

► Kontrollerad "förbränning" av ex. glukos

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 2900 kJ

(energi)

Inledning

► "Förbränningen" (oxidationen) är mycket kontrollerad; sköts av enzymer

Enzym = ett protein, som katalyserar en reaktion

► Katalysator = ett ämne, som påskyndar en reaktion utan att själv förbrukas

Enzymer sköter (nästan) allt som sker i cellen!

Enzym är substratspecifika

► Cellandningen sker i cytoplasman och i mitokondrien.

ATP molekylen

► Överst omvandlas glukos och syre i cellandningen till koldioxid och vatten.

► Den energi som därvid frigörs används till att samtidigt bilda ATP från ADP och fosfat.

► ATP kan sedan driva den nedre, energikrävande processen där protein byggs upp av aminosyror.

► På detta sätt kan energin som är upplagrad i glukos indirekt användas för en energikrävande process.

Katalys -enzymer

►Det finns mängder av olika enzymer men alla är katalysatorer. Det betyder att varje enzym sätter i gång eller skyndar på en viss kemisk reaktion utan att själv förbrukas i reaktionen.

Mitokondrier

► Mitokondrier är speciella genom att de har eget DNA, mitokondriellt DNA

► En levercell som behöver mycket energi kan ha mellan 1000 och 2000 mitokondrier

► 1= inre veckat membran, 2= yttre membran

Vätebärare

►Molekyler som flyttar väteatomer

►I cellandningen

NAD+ (utan väte) och NADH + H+ (med väte)

FAD (utan väte) och FADH2 (med väte)

►Byggstenar till dessa molekyler får vi i oss via maten (niacin och riboflavin)

Cellandningen

► Glykolysen

Sker i cytoplasman

Bryter ner glukos (C-C-C-C-C-C) till 2 st. pyrodruvsyra (2 C-C-C)

► ATP bildas

► Kräver ej O2.

► Vid syrebrist bryts pyrodruvsyran ytterligare ner till mjölksyra.

Cellandningen

►Transport av pyrodruvsyra in i mitokondrien

En molekyl CO2 per pyrodruvsyra (pyruvat) avges

Resterande acetylgrupp häktas på en hjälparmolekyl, kallad koenzym A (CoA)

Cellandningen

► Citronsyracykeln

Acetyl-CoA (C-C) + oxalacetat (C-C-C-C)

Ovanstående bildar citronsyra (C-C-C-C-C-C)

► En molekyl CO2 avgår

► En vätebärare (NAD+), transporterar väte till cellmembranet, där andningskedjan sker

Cellandningen

► Citronsyracykeln

Nu bildas α-ketoglutaminsyra (α-ketoglutarat) (C-C-C-C-C)

► En molekyl CO2 avgår

► 1 molekyl ATP bildas

Bildas oxalacetat (C-C-C-C), som åter kan reagera med Acetyl-CoA

Cellandningen

► Andningskedjan eller elektrontransport-kedjan

Vätebäraren bär med sig vätet till ett enzymkomplex i cellmembranet

Vätejoner pumpas ut i mellanrummet mellan de två membranen i mitokondrien

► Bildas vatten m.h.a. syrgas

Cellandningen

Högre koncentration vätejoner på utsidan än på insidan = vätejonerna "vill" falla tillbaka in.

På vägen in knycklar de till ADP + Pi så att ATP bildas

Cellandningen

Cellandningen i korthet…

►Glukos sönderdelas fullständigt till koldioxid och vatten om det finns tillräckligt med syre. Av varje glukosmolekyl kan det byggas upp drygt 30 ATP molekyler.

►Detta sker i tre processer: glykolysen, citronsyracykeln och andningskedjan.

►När glukos bryts ner utan syre bildas mjölksyra som sedan måste omvandlas av levern. Detta ger mycket mindre energi, bara 2 ATP molekyler per glukosmolekyl.

Glykogen

► Glukos lagrar kroppen i form av glykogen (en polysackarid) som finns i skelettmuskelceller samt i levern (cirka 10 % av leverns vikt). När kroppen behöver energi kan den spjälka glykogen så att det bildas glukos.

► Av kroppens glykogen finns ungefär 100 g i levern och 400 g i musklerna. Av den glukos som bildas i levern transporteras en stor del till andra delar av kroppen för att hålla blodsockernivån jämn.