En skinkmackas väg genom kroppen

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete

”En katabolistisk berättelse”

Vi äter mat för att få energi, energin som utvinns gör vårat dagliga liv möjligt. Men vad gör det möjligt för kroppen att utvinna energi ur så konstiga saker som bröd, skinka och smör? Och hur går det till?

Kroppens nerbrytningsprocess kallas för katabolismen, katabolismen är som sagt den nedbrytande delen av metabolismen som ske består av två större steg, där anabolismen är den uppbyggande delen.
När vår skinkmacka rör sig in i katabolismen består den framförallt av tre st. större byggstenar som våran kropp bryter ner. Proteiner, fetter och kolhydrater.
Alla fetters som finns är uppbyggda av den trevärdiga alkolholen glycerol och av tre organiska syror, fettsyror, som sitter kopplade till varsin hydroxylgrupp I den fleromättade alkoholen glycerol. Den vanligaste fettsyran är mättad, det är när den bara har en enkelbinding mellan sina kolatomer.
Det finns omättade och fleromättade fettsyror också, det är fettsyror som har en eller fler dubbelbindningar eller trippelbindningar som är lite mer reaktiva till sina kolatomer. Fetter andvänds av kroppen som energi
kolhydrater är oxå energi, energi som bildas I fotosyntesen I växter från koldioxid och vatten med lite energi från solen. Till kolhydrater räknas främst sockerartet som kan struktureras upp I tre större grupper, monosackarider, disackarider och polysackarider. Monosackarider består av en enda sockerring, hit räknas druvsocker och fruktsocker. Disackarider består av flera sockerringar. Både monosackarider och disackarider samkar sött och är lösliga I vatten. Polysackarider å andra sidan är för stora för att vara lösliga i vatten, och smakar inte sött. Hit räknas t.ex. stärkelse som finns i bröd
Proteiner, eller äggviteämnen som de brukar kallas, är vår kropps byggstenar och man finner dem framförallt i kött och bönor. Proteiner består av aminosyror, i vår kropp finns 20st aminosyror och dessa kan kombineras i otaliga olika kombinationer till olika proteiner. Proteiner har massa olika uppgifter i vår kropp, allt från att vara stödsubstans i hår och naglar till att transportera syre (proteinet Hemoglobin) till att vara de enzymer som katalyserar alla reaktioner i vår kropp.

Nedbrytningen av skinkmackan börja redan i munnen när den tuggas, enzymer i saliven börjar bryta ner stärkelsen. I macgsäcken sedan blandas våran skinckmacka med magsaften, magsaften innehåller bl.a. saltsyra och ett enzym som börjar bryta ner proteiner till mindre beståndsdelar.
Därifrån rör sig maten ner i tarmen där den riktiga nerbryningen börjar, enzymer I tarmsaften bryter ner proteiner till amionsyror, fetter och fettsyror till glycerol och kolhydrater till druvsocker.
Dessa enklare beståndsdelar kan sedan transporteras genom tarmväggen och ut I tarmluddens blod och lymfkärl.
Från blodet förs sedan ämnena in i cellerna genom cellens cellmembran. Cellmembranen består av fosfolipider vars lpofila (fettvänliga) sida sitter ihop och hydrofila poler pekar utåt. Näringsämnena kommer in i cellen på två olika sätt. Det ena sättet görs möjligt genom proteiner som sitter inbäddade i cellmembranet och transporterar in ämnen in i cellen, detta kallas aktiv transport och är en energikrävande form av transport. Det andra sättet kallas då följaktligen passiv transport och gäller framförallt vatten, syre och koldioxid som kan passera genom det halvgenomsläppliga membranet av sig själva.
Hittills har ingen energi utvunnits ur ämnena vi har fått i oss.
För att energi ska kunna utvinnas ur ämnen använder våran kropp ett mycket fiffigt ämne som agerar energibärare, nämligen ATP (Adensointrifosfat). ATP består av en adeningrupp och ribosgrupp med tre st. fosfatgrupper på rad bundna till sig.










När ATP hydrolyserar en fosfatgrupp frigör hela 30kj/mol ATP, energi som frigörs med hjälp av vatten och kan användas till att driva olika reaktioner i celler.
ATP + H2O à ADP + P +energi.
Andra ”bärar-atomer” i kroppen är NAD+/NADH (Nikotinamid-Adenin-Dinukleotid) och FAD/FADH2 (Flavin-Adenin-dinukleotid)
Dessa två är som ni ser vätebärare och också väldigt viktiga eftersom olika molekyler ofta oxideras genom att en eller flera väte förs bort. Dessa ämnen kan sedan reducera andra ämnen och släppa ifrån sig sina H.

Nästa steg av reaktioner sker I cellens cytoplasma där enzymer bryter nere glykos till puryvatjoner, detta kallas glykolysen, och aminosyror lämnar ifrån sig en aminogrupp, detta kallas för transamineringen. Transamineringen transformerar aminosyran till en annan aminosyra. Det som sker i transamineringen är att NH2-gruppen i aminosyran överförs till en ketosyra då bildas en ny aminosyra. Det fungerar ungefär så här: AminosyraA + KetosyraB ßàKetosyraA + AminosyraB
Glykolysen beskrivs åtta steg och går till så här.

Glykosmolekylen reagerar med en ATP molekyl och tar upp en fosfatgrupp, då bildas ADP och en glukosfosfat.
1. Sedan, genom en reversibel isomeringsreaktion görs Glukosen om till en fruktos.
2. Fruktosfosfaten reagerar med en ny ATP molekyl och bildar en difruktosfosfat som är väldig väldig energi rik.
3. Sedan spjälkas sockeringen till två st. molekyler med 3-kol atomer. Dessa står alltid i jämvikt med varandra, förhållande i antal mellan de två molekylerna är alltid detsamma. Men bara den reagerar vidare, och det är glyceraldehydfosfat.
4. Sedan tar glyceraldehydfosfaten upp en till fosfatgrupp och oxideras av NAD+ till ett difosfoglycerat.
5. Fasfatgruppen som togs upp i steg 5 övergår nu till en ADP molekyl som då blir ATP
6. Den andra fosfatgruppen hoppar nu från tredje till andra kolatomen och en vattenmolekyl spjälkas av.
7. Slutligen avger den nyblivna fosforenolpyruvatetjonen sin sista fosfatgrupp till en ADP molekyl och blir pyruvat!
Under Glykolysen utvinns 2NADH och 2 ATP per glykosmolekyl.
Efter detta går våra ämnen vidare in i mitokondrierna. Hit kommer både fettsyrorna, pyruvatjonerna och aminosyrorna. Mitokondrierna som brukar kallas kroppens kraftvärk, innehåller dryg 20 olika enzymer bara för att fånga upp energin när kolhydrater förbränns till vatten och koldioxid.
Fettsyrorna bryts ned till acetylgrupper genom stegvis oxidation som sker i betaoxidationen. Betaoxidationen är ganska enkel och är en cyklisk reaktion, som går alltså går runt. Först förestras fettsyran med hjälp av CoA, Sedan transporter FAD bort två väteatomer så att en dubbelbindning bildas vid fetssyrans beta-kolatom, den dubbelbindningen kan addera ett vatten medan NAD+ kan ta upp två till väteatomer. Då har fettsyrans beta-kolatom oxiderats och kan nu bild Acetyl-CoA som kan avspjälkas och gå vidare in i citronsyracykeln. Detta sker alltså gång på gång tills fettsyran inte har några kolatomer kvar.
Pyruvatjonerna från glykolysen spjälkar av en koloxidatom och bildar då också en acetylgrupp som binds till CoA och går vidare in i citronsyracyklen som Acetyl-CoA*.
Acetylgrupper som ni ser är också delaktig i fler viktiga reaktioner i cellen, men kan aldrig hittas fri, den binds alltid till en annan bärarmolekyl, Koenzym A förkortas CoA-SH. Den aktiva gruppen i CoA är dess tiolgrupp. Acetyl-CoA är mellanprodukt då både glykolysen och betaoxidationen går in i citronsyracykeln.

Citronsyracykeln är alltså ”slutstation” för de mesta vi får i oss, här omgörs kolet från både våra glykosmolekyler och från våra fettsyror om till koldioxid. Nästan all koldioxid vi andas ut kommer härifrån. Dessutom kommer de ketosyror som vi bildades i transamineringen in i olika steg under citronsyracykeln.

Acetyl-CoA kopplas i början av cykeln ihop med oxalättiksyra och bildar då citronsyra, därav namnet på hela reaktionen. Totalt bildas 6st olika syror från citronsyran genom att väte tas upp av NAD+ och FAD, vatten tillsätts och CO2 avges i åtta olika steg. Citronsyracyklen är också cyklisk, detta eftersom det i slutet av cykeln bildas oxalättiksyra som kan ta upp en ny Acetyl-CoA.
Under alla dessa reaktioner har inte särskilt mycket energi utvunnits ur det vi har ätit. Men allt väte som har avgetts till NAD+ och FAD i alla tidigare reaktioner går in i cellandingen som är den verkliga slutstation och där absolut flest av alla ATP molekyler bildas. Till cellandningen kommer NADH och FADH2 och oxideras här genom att avge sitt H till en syre...