Belangrijk verschil – Glucose versus ATP
Glucose en ATP zijn organische verbindingen die zijn samengesteld uit koolstof, waterstof en zuurstof. Naast deze drie elementen bevat ATP fosfor en stikstof. Cellulaire ademhaling breekt glucose af in water en koolstofdioxide en produceert 38 netto ATP-moleculen. ATP is de energie die nucleotide in cellen bevat, terwijl de energie die in glucose wordt gevonden, wordt gebruikt om ATP te maken. Het belangrijkste verschil tussen glucose en ATP is de samenstelling van deze twee moleculen.
Wat is glucose?
Glucose is een eenvoudige suiker die veel wordt gebruikt in levende organismen. De chemische formule van glucose is C6H12O6Het is een monosacharide die fungeert als een voorloper van veel koolhydraten die in de organismen worden aangetroffen. In planten wordt glucose geproduceerd door fotosynthese en gebruikt als substraat voor energieproductie. Bij dieren is glucose een belangrijke energiebron. Bij prokaryoten ondergaat glucose ofwel aërobe ademhaling, anaërobe ademhaling of fermentatie en wordt het omgezet in energiemoleculen. Daarom kan glucose worden beschouwd als een van de primaire energiebronnen van levende organismen.
Glucose wordt volledig afgebroken tot water en koolstofdioxide door aerobe ademhaling. Het begint met glycolyse en gaat via de Krebs-cyclus en elektronentransportketen. Uiteindelijk zet het de energie in de voedingsstof glucose om in 38 ATP en andere twee afvalproducten. Anaërobe ademhaling produceert minder ATP van een glucosemolecuul omdat glucose onvolledige verbranding ondergaat. Sommige micro-organismen fermenteren lactose tot melkzuur of alcohol en produceren energie onder zuurstofloze omstandigheden. Al deze processen gebruiken glucose als uitgangssubstraat voor ATP-productie.
Figuur_01: Glucose in cellulaire ademhaling
Een grote vraag naar energie door de hersenen vereist een energiebron om constant energie te leveren. Glucose dient als de energiebron van hersenbrandstof bij de mens. Het fungeert ook als een energiebron voor spieren en andere weefsels. Afgezien van de energieproductie, omvat glucose de productie van structurele moleculen in het menselijk lichaam. Glucose wordt door het bloed in het lichaam getransporteerd. De glucoseconcentratie in het bloed moet strak worden gereguleerd om te voorkomen dat abnormale niveaus gezondheidscomplicaties veroorzaken, zoals hypoglykemie, diabetes, gewichtstoename, enz.
Wat is ATP?
Adenosinetrifosfaat (ATP) is de energievaluta in levende cellen. Het is een nucleotide dat bestaat uit drie hoofdcomponenten; namelijk ribosesuiker, trifosfaatgroep en adeninebase. ATP-moleculen dragen hoge energie in de moleculen. Bij een energievraag voor groei en metabolisme, hydrolyseert het ATP en geeft het zijn energie vrij voor cellulaire behoeften. Drie fosfaatgroepen zijn verantwoordelijk voor de functie van het ATP-molecuul omdat de energie wordt opgeslagen in het ATP-molecuul binnen de fosfoanhydridebindingen tussen fosfaatgroepen. De meest hydrolyserende fosfaatgroep van het ATP-molecuul is de verste fosfaatgroep (gamma-fosfaat) van de ribosesuiker.
ATP-molecuul draagt een hoge energie in zich. Daarom is het een onstabiel molecuul. Hydrolyse van ATP is altijd mogelijk via een exergonische reactie. De terminale fosfaatgroep wordt verwijderd van het ATP-molecuul en wordt omgezet in adenosinedifosfaat (ADP) wanneer het water aanwezig is. Bij deze omzetting komt 30,6 kJ/mol energie vrij voor de cellen. ADP wordt tijdens de cellulaire ademhaling onmiddellijk in de mitochondriën terug omgezet in ATP door ATP-synthase.
Figuur_02: ADP-ATP Cyclus
Wat is het verschil tussen glucose en ATP?
Glucose versus ATP |
|
| Glucose is een eenvoudige suiker die wordt gebruikt in levende organismen | ATP is de energie die nucleotide in cellen bevat |
| Compositie | |
| Bestaat uit koolstof, waterstof en zuurstof | Samengesteld uit koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof en fosfor |
| Categorie | |
| Het is een monosacharide (eenvoudige suiker) | Het is een nucleotide |
| Functie | |
| Functie als primaire energiebron (voedingsstof) | Werk als de energievaluta van de cel |
| Vorm van Energie | |
| Bevat veel energie, maar is niet direct beschikbaar voor direct gebruik | Bevat energie in de vorm van een gemakkelijk beschikbare vorm voor cellulaire behoeften |
Samenvatting – Glucose versus ATP
Glucose is een van de primaire energiebronnen die wordt aangetroffen in de levende organismen. De energie van de glucose wordt omgezet in ATP-moleculen door verschillende processen van de cel, zoals aerobe ademhaling, anaerobe ademhaling en fermentatie. ATP is het nucleotide dat energie afgeeft en opslaat in de cel. Het fungeert als de energievaluta van de levende organismen. ATP-molecuul bevat hoge energie die aanvankelijk werd gevonden in de glucosemoleculen. Eén glucosemolecuul resulteert in netto 38 ATP-moleculen tijdens de aerobe ademhaling. Energie van één glucosemolecuul wordt opgeslagen in de 38 ATP-moleculen in cellen.
