Under aerob andning erhåller celler energi i närvaro av syre genom en serie reaktioner som är kända som citronsyracykeln. Glukos ger en nyckelreaktionsmellanvändning som är nödvändig för att dessa reaktioner ska uppstå. Glukos är en sex-kolsockermolekyl som bryts ner i två tre-kolsyra-pyruvatmolekyler. Dessa pyruvatmolekyler, i närvaro av syre, kan komma in i citronsyracykeln och producera en signifikant mängd energi för cellen.
glykolys
Glukos kan erhållas direkt från kosten eller genom nedbrytning av glykogen, en polymer av glukosmolekyler. Under glykolys metaboliseras glukos av cellen för att producera energi. Glykolys är inte särskilt effektiv när det gäller energiproduktion, men processen i sig genererar en serie mellanprodukter som kan användas för andra processer. En sådan intermediär är pyruvat. I frånvaro av syre kan pyruvat omvandlas till mjölksyra eller alkohol genom en process som kallas fermentation. I närvaro av syre, under aerob andning, kan pyruvat emellertid komma in i citronsyracykeln.
Citronsyracykeln
Citronsyracykeln är en serie reaktioner som slutligen producerar en betydande mängd energi för cellen. Denna cykel kan endast ske under aeroba förhållanden - det vill säga förhållanden där tillräckligt med syre är närvarande.
I närvaro av syre kan pyruvatmolekylerna bildade vid slutet av glykolys komma in i citronsyracykeln genom att reagera med en förening som heter Acetyl-CoA. Under denna reaktion släpps koldioxid ut. Faktum är att koldioxid frisätts i ett antal steg under citronsyracykeln. Detta är delvis en förklaring till varför aerob andning involverar andning i syre och andas ut koldioxid.
Elektron transport kedja
Enligt definition kräver aerob andning syre. Syre krävs eftersom det behövs i elektrontransportkedjan.
Elektroncellstransportkedjan hos en cell är en serie reaktioner som parar kemiska reaktioner mellan elektrondonorer och elektronacceptorer till överföring av protoner över ett cellulärt membran. Vid aerob andning är syre den ultimata elektronacceptorn.
Överföringen av elektroner skapar en protongradient. När protonerna reser tillbaka över membranet, som strömmar ner i gradienten skapas energi i form av molekyler som kallas ATP eller adenosintri-fosfat.
Om det inte finns något syre närvarande, kan gradienten inte ställas in, och dessa reaktioner kan inte uppstå.
Glukos
Medan glukos kan ge energi till cellen genom glykolys är denna process inte särskilt effektiv. En inmatning av två ATP-energimolekyler får reaktionen påbörjad, men i slutändan skapas endast fyra ATP-energimolekyler.
Glukos ger en större roll för effektivare energiproduktion genom att tillhandahålla pyruvatmolekylerna för ingrepp i citronsyracykeln. Vid slutet av citronsyracykeln skapas 36 ATP-energimolekyler för varje glukosmolekyl som metaboliseras fullständigt.
Källor av glukos
Glukos kan erhållas direkt från kosten. Glukos är en sexkolmonosackarid sockermolekyl, även känd som dextros eller enkelt bordssocker. Det är också en del av en lång kedja av energilagringsmolekyler som kallas glykogen. När celler behöver mer glukos för att producera mer energi kan glykogen brytas ner för att släppa individuella glukosmonomerer, som sedan kan komma in på glykolysvägen. Så småningom kan de resulterande pyruvatmolekylerna komma in i citronsyracykeln, förutsatt att syre är närvarande.
