Energi og cellulære respiration

Vi har brug for energi til at udføre vores daglige aktiviteter, og vi får denne energi fra cellen gennem cellulær respiration fra fødevarer molekyler. Generelt fødevarer molekyle glucose anvendes som metabolisk brændstof i cellulær respiration, men aminosyrer og fedtsyrer kan også anvendes som metaboliske brændstoffer, når de opbevares glucose i vores krop bliver tømt.
Vi kan findes den metaboliske glukose fra kulhydratkilder sådanne som hvede, ris, kartofler, bælgfrugter, honning, frugt osv, aminosyrer fra proteinkilder såsom kød, æg, fisk, soja osv, og fedtsyre fra animalsk fedt og anden type olie. Normalt krav daglige energi består af 50% kulhydrat, 35% fedt og 15% protein. Dagligt gennemsnit krav om kulhydrat er 400-600 g, protein er 70-100 gm og fedt er 10-20 g. Hvert gram kulhydrat giver 4 Kcal energi, hvert gram protein giver 4 Kcal energi og hvert gram fedt giver 9 Kcal energi.
Den metaboliske brændstoffer generere energi via de tre faser af cellulær respiration, der er glykolyse, TCA cyklus og elektron transporat kæden. Ved første brændstof molekyler træder i glycolysen pathway, og genererer Acetyl CoA, NADH og energi molekyle i form af ATP. Der er to typer af glycolyse til stede, den ene er aerob glykolyse og en anden er anaerob glykolyse. Begge type glycolyse forekommer i cytoplasmaet i cellen. Ilt er nødvendig aerob glykolyse men anaerob glykolyse sker uden deltagelse af ilt, der er en værdifuld energi sourec under frataget tilstrækkelig ilt såsom under kraftig motion, i hypoxisk tilstand, og i chok. Når princippet glukose brændstoffet er opbrugt og energi behov, er fedt nedbrydes til fedtsyrer. Fedtsyrer oxideres ved fremgangsmåden ifølge β oxidation producerer acetyl CoA. Aminosyrer anvendes som brændstof, hvis glucose og fedt reserver i vores krop er udtømte. Aminosyrer omdannes til acetyl-CoA ved fremgangsmåden ifølge transaminering. Dernæst Acetyl CoA produceret NADH, FADH2 og energi via TCA cyklus. TCA cyklus er den anden fase af cellulær respiration, forekommer i mitokondrier af celler og krævede oxygen. Endelig NADH og FADH2 giver stor mængde energi gennem elektron transportkæden. Det er den sidste fase af cellulær respiration, forekommer inden for mitokondrier og har brug for ilt. Med disse tre stadier, celle genererer en stor mængde energi, krop lagre denne energi og udnytte i passende mængder i forskellige typer af energiforbrugende daglige aktiviteter, herunder muskelsammentrækning, nerveimpuls ledning, aktiv transport, syntese, og så videre.
. cellulære respiration