Avainero – glukoosi vs ATP
Glukoosi ja ATP ovat orgaanisia yhdisteitä, jotka koostuvat hiilestä, vedystä ja hapesta. Näiden kolmen alkuaineen lisäksi ATP sisältää fosforia ja typpeä. Soluhengitys hajottaa glukoosin vedeksi ja hiilidioksidiksi, jolloin syntyy 38 netto-ATP-molekyyliä. ATP on energiaa sisältävä nukleotidi soluissa, kun taas glukoosissa olevaa energiaa käytetään ATP:n valmistamiseen. Tärkein ero glukoosin ja ATP:n välillä on näiden kahden molekyylin koostumus.
Mikä on glukoosi?
Glukoosi on yksinkertainen sokeri, jota käytetään laaj alti elävissä organismeissa. Glukoosin kemiallinen kaava on C6H12O6Se on monosakkaridi, joka toimii monien organismeissa esiintyvien hiilihydraattien esiasteena. Kasveissa glukoosia tuotetaan fotosynteesillä ja sitä käytetään energiantuotannon substraattina. Eläimillä glukoosi on tärkein energianlähde. Prokaryooteissa glukoosi joutuu joko aerobiseen, anaerobiseen hengitykseen tai fermentaatioon ja muuttuu energiamolekyyleiksi. Siksi glukoosia voidaan pitää yhtenä elävien organismien ensisijaisena energialähteenä.
Glukoosi hajoaa kokonaan vedeksi ja hiilidioksidiksi aerobisen hengityksen vaikutuksesta. Se alkaa glykolyysillä ja kulkee Krebsin syklin ja elektroninkuljetusketjun kautta. Lopulta se muuttaa ravintoaineglukoosissa olevan energian 38 ATP:ksi ja kahdeksi muuksi jätetuotteeksi. Anaerobinen hengitys tuottaa vähemmän ATP:tä glukoosimolekyylistä, koska glukoosi palaa epätäydellisesti. Jotkut mikro-organismit fermentoivat laktoosia maitohapoksi tai alkoholiksi tuottavat energiaa hapettomissa olosuhteissa. Kaikki nämä prosessit käyttävät glukoosia ATP-tuotannon lähtösubstraattina.
Kuva_01: Glukoosi soluhengityksessä
Aivojen suuri energiantarve vaatii energialähteen, joka toimittaa energiaa jatkuvasti. Glukoosi toimii ihmisen aivopolttoaineen energialähteenä. Se toimii myös energianlähteenä lihaksille ja muille kudoksille. Energiantuotannon lisäksi glukoosi osallistuu rakenteellisten molekyylien valmistukseen ihmiskehossa. Glukoosi kulkeutuu kehossa veren kautta. Veren glukoosipitoisuutta tulee säädellä tiukasti, jotta estetään epänormaalit tasot, jotka aiheuttavat terveydellisiä komplikaatioita, kuten hypoglykemiaa, diabetesta, painonnousua jne.
Mikä on ATP?
Adenosiinitrifosfaatti (ATP) on elävien solujen energiavaluutta. Se on nukleotidi, joka koostuu kolmesta pääkomponentista; nimittäin riboosisokeri, trifosfaattiryhmä ja adeniiniemäs. ATP-molekyylit kantavat korkeaa energiaa molekyyleissä. Kasvua ja aineenvaihduntaa varten tarvittaessa ATP hydrolysoituu ja vapauttaa energiansa solujen tarpeisiin. Kolme fosfaattiryhmää on vastuussa ATP-molekyylin toiminnasta, koska energia varastoituu ATP-molekyyliin fosfaattiryhmien välisten fosfoanhydridisidosten sisällä. ATP-molekyylin yleisimmin hydrolysoiva fosfaattiryhmä on riboosisokerista kauimpana oleva fosfaattiryhmä (gammafosfaatti).
ATP-molekyyli sisältää paljon energiaa. Siksi se on epästabiili molekyyli. ATP:n hydrolyysi on aina mahdollista eksergonisella reaktiolla. Lopullinen fosfaattiryhmä poistuu ATP-molekyylistä ja muuttuu adenosiinidifosfaatiksi (ADP), kun vettä on läsnä. Tämä muunnos vapauttaa 30,6 kJ/mol energiaa soluihin. ADP muuttuu takaisin ATP:ksi välittömästi mitokondrioiden sisällä ATP-syntaasin vaikutuksesta soluhengityksen aikana.
Kuva_02: ADP-ATP-sykli
Mitä eroa on glukoosilla ja ATP:llä?
Glukoosi vs ATP |
|
| Glukoosi on yksinkertainen sokeri, jota käytetään elävissä organismeissa | ATP on energiaa sisältävä nukleotidi soluissa |
| Sävellys | |
| Koostuu hiilestä, vedystä ja hapesta | Koostuu hiilestä, vedystä, hapesta, typestä ja fosforista |
| Luokka | |
| Se on monosakkaridi (yksinkertainen sokeri) | Se on nukleotidi |
| Toiminto | |
| Toimi ensisijaisena energialähteenä (ravinteena) | Toimi solun energiavaluuttana |
| Energian muoto | |
| Sisältää paljon energiaa, mutta ei helposti saatavilla suoraan käyttöön | Sisältää energiaa helposti saatavilla olevassa muodossa solujen tarpeisiin |
Yhteenveto – glukoosi vs ATP
Glukoosi on yksi elävien organismien tärkeimmistä energialähteistä. Glukoosin energia muuttuu ATP-molekyyleiksi solun eri prosesseissa, kuten aerobisessa hengittämisessä, anaerobisessa hengittämisessä ja fermentaatiossa. ATP on nukleotidi, joka vapauttaa ja varastoi energiaa soluun. Se toimii elävien organismien energiavaluuttana. ATP-molekyyli sisältää runsaasti energiaa, joka alun perin löydettiin glukoosimolekyyleistä. Yksi glukoosimolekyyli tuottaa 38 ATP-molekyyliä aerobisen hengityksen aikana. Yhden glukoosimolekyylin energia varastoituu soluissa oleviin 38 ATP-molekyyliin.
