الأكسدة هي عملية كيميائية ، تتضمن تعريفًا فضفاضًا ، تتضمن إزالة إلكترونات من مناطق معينة من جزيء ما. في العمليات البيوكيميائية ، تؤدي الأكسدة عمومًا إلى إطلاق الطاقة. على هذا النحو ، عندما تقوم "بحرق" الجلوكوز للطاقة ، فإن خلاياك تقوم في الواقع بتأكسد جزيء الجلوكوز لإنتاج منتجات ثاني أكسيد الكربون والماء.
جلوكوز
يحتوي جزيء الجلوكوز على طاقة مخزنة في روابطه ، مثلما تفعل جزيئات المغذيات الأخرى ، بما في ذلك النشا والبروتينات والدهون. عندما تستهلك الطعام الذي يحتوي على الجلوكوز ، يمكنك هضم الطعام وامتصاص الجلوكوز في مجرى الدم. من هناك ، تأخذ الخلايا الجلوكوز وتخزنها لاستخدامها لاحقًا أو تحرقها كيميائياً لتوفير الطاقة. تتشابه أكسدة الجلوكوز مع الأخشاب المشتعلة بعدة طرق: إنها تطلق الطاقة الكيميائية.
تحلل
تبدأ عملية أكسدة الجلوكوز الكاملة بخلية تقسم جزيء الجلوكوز إلى جزيئين من البيروفات ، تشرح د. ريجينالد غاريت وتشارلز غريشام في كتابهما "الكيمياء الحيوية". يحدث هذا من خلال سلسلة من 10 تفاعلات تسمى مجتمعة تحلل. تقسيم الجلوكوز إلى البيروفات يمثل أكسدة جزئية للجلوكوز ويحدث مع إطلاق كمية صغيرة من الطاقة. الأكسدة الكاملة للجلوكوز ، ومع ذلك ، يتطلب ردود فعل إضافية.
دورة كريبس
ما تبقى من أكسدة الجلوكوز يحدث عن طريق سلسلة من ردود الفعل تسمى دورة كريب. تقوم هذه التفاعلات بتعديل البيروفات لإنتاج جزيء يسمى أسيتيل-كوا ، والذي يخضع بعد ذلك لسلسلة من ثمانية تفاعلات إضافية ، يشرح د. ماري كامبل وشون فاريل في كتابهما "الكيمياء الحيوية". في نهاية دورة كريب ، يتأكسد الجلوكوز تمامًا ويتم إفراز جميع الطاقة المتاحة من جزيء الجلوكوز الأصلي وجمعها من قبل الخلية.
منتجات
منتجات أكسدة الجلوكوز الكاملة هي ثاني أكسيد الكربون والماء. ولأن هذه الجزيئات تمثل منتجات استخلاص دقيق للطاقة ، فهي في جوهرها منتجات نفايات خلوية - ولا تستطيع الخلية استخدامها لتوفير طاقة إضافية. تقوم الخلايا بإعادة تدوير الماء الناتج عن أكسدة الجلوكوز. لكن غاز ثاني أكسيد الكربون ينتشر في مجرى الدم وينتقل إلى الرئتين. من هناك ، يمكنك الزفير. في الجوهر ، عندما تستهلك وتحرق الجلوكوز ، فإنك تتخلص من منتجات أكسدة الجلوكوز.
