Metabolism, eller ämnesomsättning, omfattar alla kemiska reaktioner i kroppen som antingen skapar energi för kroppen att använda eller som kräver energi för att bygga upp kroppens strukturella och funktionella system. Cellandningen är ett av de viktigaste stegen i dessa metaboliska reaktioner och levererar den energi som kroppens celler behöver för att fungera.
De metaboliska reaktioner som skapar energi kallas katabolism. Processen börjar redan under matsmältningen, när näringsämnen bryts ner till glukos, aminosyror och fettsyror som kan tas upp i blodet. Dessa ämnen är dock fortfarande inte i en kemisk form som cellerna kan använda direkt – de måste först omvandlas till ATP.
ATP är en förkortning av adenosintrifosfat. Det är den kemiska energiform som används av varje cell i kroppen. När ATP förbrukas bryts det ner och återvinns sedan, så att det kan användas igen vid produktionen av ny ATP.
Cellandningen är den metabola process som omvandlar den biokemiska energin i glukos till ATP. Detta sker genom en serie kemiska reaktioner som kallas oxidation och reduktion. Vid oxidation förlorar molekyler väte och elektroner, medan reduktion är den motsatta reaktionen där en annan molekyl tar emot väte och elektroner. Cellandningen är en komplex kemisk process som består av tre faser: glykolys, Krebs cykeln och elektrontransportkedjan.
I denna fas passerar glukos genom en serie kemiska reaktioner som gör att varje glukosmolekyl delas upp i två molekyler pyruvat. Samtidigt frigörs två ATP-molekyler. Glykolys kräver inget syre för att bilda pyruvat, men vad som händer därefter beror helt på syrets närvaro. Om syre finns tillgängligt binder pyruvat sig till koenzym A och bildar acetylkoenzym A – den form som krävs för att kunna gå vidare in i Krebs cykeln.
Acetylkoenzym A transporteras in i cellens mitokondrier, där Krebs cykeln inleds. Under denna fas kombineras acetylkoenzym A med oxaloättiksyra och bildar citronsyra – därför kallas Krebs cykeln även citronsyracykeln. Citronsyramolekylerna genomgår därefter en serie reaktioner där syrorna oxideras, alltså förlorar väte, som i sin tur fångas upp av koenzymer. Vätet, i form av NADH och FADH, förs vidare till nästa fas.
Elektrontransportkedjan är ytterligare en serie kemiska reaktioner, där väteatomer förlorar sina elektroner som sedan binder till proteiner som kallas cytokromer. I varje steg genomgår cytokromerna oxidations- och reduktionsreaktioner som gör att varje cytokrom överför sin elektron till nästa länk i kedjan. För varje överförd elektron frigörs kemisk energi i form av ATP. När elektronerna slutligen når slutet av transportsystemet binds de till syre.
Under fysisk träning behöver kroppen snabbt mycket energi, och cellandningen ökar för att möta efterfrågan. Om syretillförseln inte räcker till för att hålla jämna steg med cellandningens takt bildas pyruvat som inte kan gå vidare till nästa fas. Detta överskott av pyruvat omvandlas istället till mjölksyra. Måttliga mängder mjölksyra neutraliseras lätt av kroppen, men byggs för mycket upp aktiveras kroppens skyddsmekanismer. Resultatet blir ökad andning (andnöd) samt en ansamling av mjölksyra i musklerna, vilket leder till muskeltrötthet och smärta.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online