«Το άρθρο αυτό εγκαινιάζει μια νέα κατηγορία άρθρων, αυτή της βιοχημείας. Στην κατηγορία αυτή θα μελετήσουμε τί γίνεται μέσα στο σώμα μας και τι λειτουργίες κάνει αυτό όταν τρώμε ή όταν ασκούμαστε.

Σε ολα τα αθλήματα, βασικό θέμα είναι η δημιουργία ενεργειακού αποθέματος για τις επιδόσεις. Αυτήν την ενέργεια την παίρνουμε απο τις τροφές που καταναλώνουμε. Για να δούμε όμως τί γίνεται απο τιη στιγμή που τρώμε κάτι και τι βιοχημικές διαδικασίες γίνονται ωστε να παραχθεί απο την τροφή ενέργεια.»

Η τροφή, από τη στιγμή που θα εισαχθεί στο πεπτικό σύστημα, αρχίζει να διασπάται σταδιακά. Οι ουσίες μεγάλου μοριακού βάρους που την αποτελούν (πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λιπίδια, νουκλεϊνικά οξέα) διασπώνται σε απλούστερες (αμινοξέα, απλά σάκχαρα, λιπαρά οξέα και γλυκερόλη, νουκλεοτίδια), που έχουν τη δυνατότητα, με τη βοήθεια του κυκλοφορικού ή του λεμφικού συστήματος, να φτάνουν στους ιστούς. Θα πρέπει να σημειώσουμε ότι η διάσπαση των πολύπλοκων οργανικών ουσιών σε απλούστερες (πέψη) δεν αποδίδει ενέργεια με τη μορφή ΑΤΡ για τον οργανισμό.

Σε κάθε κύτταρο (φυτικό ή ζωικό) οι απλές ουσίες, που προέρχονται από τη διάσπαση των μεγαλομοριακών ενώσεων, αξιοποιούνται με δύο τρόπους. Είτε χρησιμοποιούνται πάλι για τη σύνθεση νέων μεγαλομοριακών ενώσεων, που είναι απαραίτητες ως δομικά ή λειτουργικά συστατικά του συγκεκριμένου κυττάρου, είτε οξειδώνονται, αποδίδοντας σταδιακά χημική ενέργεια μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται κυτταρική αναπνοή. Συχνά αυτές οι αντιδράσεις οξείδωσης για την παραγωγή ενέργειας τροφοδοτούνται με χημικές ουσίες που προέχονται από συστατικά του κυττάρου, κατά προτίμηση πολύ χρησιμοποιημένα. Όσα δηλαδή από τα μακρομόρια του κυττάρου έχουν χρησιμοποιηθεί επανειλημμένα, για παράδειγμα τα ένζυμα, διασπώνται. Οι απλούστερες ενώσεις, που προκύπτουν από τη διάσπασή τους (στην περίπτωση αυτή τα αμινοξέα), αξιοποιούνται από το κύτταρο, είτε για την παραγωγή ενέργειας είτε για την παραγωγή νέων μακρομορίων. Το κύτταρο δηλαδή «δεν αφήνει να πάει τίποτα χαμένο»….
Ένα μέρος της ενέργειας που παράγεται κατά τις αντιδράσεις οξείδωσης ελευθερώνεται ως θερμότητα και δεν μπορεί να αξιοποιηθεί για τις διάφορες κυτταρικές λειτουργίες. Το υπόλοιπο ποσό ενέργειας διατίθεται στα κύτταρα με τη μορφή ΑΤΡ. Η κυτταρική αναπνοή μπορεί να γίνεται με τη βοήθεια οξυγόνου (οξειδωτικό), οπότε λέγεται αερόβια αναπνοή, ή χωρίς οξυγόνο και λέγεται αναερόβια αναπνοή.

Το κύτταρο παράγει ενέργεια διασπώντας συνήθως υδατάνθρακες ή λίπη. Όταν όμως υπάρχει ανάγκη, μπορεί να παράγει ενέργεια και από τη διάσπαση πρωτεϊνών.

Παραγωγή ενέργειας από τη διάσπαση υδατανθράκων (γλυκόζη)

Η διάσπαση της γλυκόζης περιλαμβάνει τρεις διαδικασίες: τη γλυκόλυση, τον κύκλο του κιτρικού οξέος ή κύκλο του Κρεμπς (Krebs) και την οξειδωτική φωσφορυλίωση.

Γλυκόλυση

Η γλυκόλυση (γλυκός + λύσις) είναι πολύ σημαντική μεταβολική οδός και αποτελεί το πρώτο στάδιο για τη διάσπαση της γλυκόζης. Γίνεται στο κυτταρόπλασμα χωρίς τη χρησιμοποίηση οξυγόνου. Στο στάδιο αυτό ένα μόριο γλυκόζης (3C) διασπάται αρχικά σε δύο μόρια τριοζών (υδατάνθρακες με τρία άτομα άνθρακα). Στη συνέχεια αυτές μετατρέπονται σε δύο μόρια πυροσταφυλικού οξέος (3C). Το κέρδος του κυττάρου σε ενέργεια από τη διαδικασία αυτή είναι δύο μόρια ΑΤΡ.
Η τύχη του πυροσταφυλικού οξέος από εδώ και πέρα εξαρτάται από την παρουσία ή όχι οξυγόνου στο περιβάλλον του κυττάρου, αλλά και από τη δυνατότητα του κυττάρου να το χρησιμοποιήσει.
Αν η διαδικασία γίνεται παρουσία οξυγόνου, το πυροσταφυλικό οξύ εισέρχεται στο μιτοχόνδριο και εκεί οξειδώνεται πλήρως προς διοξείδιο του άνθρακα και νερό (αερόβια αναπνοή). Αν δεν υπάρχει οξυγόνο (αναερόβια αναπνοή), το πυροσταφυλικό οξύ μετατρέπεται, ανάλογα με το είδος του κυττάρου, σε αιθυλική αλκοόλη και διοξείδιο του άνθρακα CO ή σε γαλακτικό οξύ.

«Στο επόμενο μέρος θα δούμε για την αερόβια, αναερόβια αναπνοή, τον κύκλο του κρέμπς, καθώς και για τη διάσπαση των πρωτεϊνών και λιπιδίων για την παραγωγή ενέργειας. Να είστε καλά .»

«Οι πληροφορίες πηγάζουν απο το βιβλίο Βιολογίας Β’ Γενικού Λυκείου»