הבדל מפתח - גלוקוז לעומת ATP
גלוקוז ו-ATP הם תרכובות אורגניות המורכבות מפחמן, מימן וחמצן. מלבד שלושת היסודות הללו, ATP מכיל זרחן וחנקן. הנשימה התאית מפרקת גלוקוז למים ופחמן דו חמצני ומייצרות 38 מולקולות ATP נטו. ATP הוא האנרגיה המכילה נוקלאוטיד בתאים ואילו האנרגיה שנמצאת בגלוקוז משמשת לייצור ATP. ההבדל העיקרי בין גלוקוז ל-ATP הוא ההרכב של שתי המולקולות הללו.
מה זה גלוקוז?
גלוקוז הוא סוכר פשוט שנמצא בשימוש נרחב באורגניזמים חיים. הנוסחה הכימית של גלוקוז היא C6H12O6זהו חד-סוכר המתפקד כמבשר לפחמימות רבות המצויות באורגניזמים. בצמחים, גלוקוז מיוצר בפוטוסינתזה ומשמש כמצע להפקת אנרגיה. אצל בעלי חיים, גלוקוז הוא מקור אנרגיה עיקרי. בפרוקריוטים, גלוקוז נתון לנשימה אירובית, לנשימה אנאירובית או לתסיסה והופך למולקולות אנרגיה. לכן, גלוקוז יכול להיחשב כאחד ממקור האנרגיה העיקרי של אורגניזמים חיים.
גלוקוז מתפרק לחלוטין למים ולפחמן דו חמצני על ידי נשימה אירובית. זה מתחיל בגליקוליזה ועובר דרך מחזור קרבס ושרשרת העברת האלקטרונים. בסופו של דבר, הוא ממיר את האנרגיה בחומר התזונתי גלוקוז ל-38 ATP ושני מוצרי פסולת אחרים. נשימה אנאירובית מייצרת פחות מספר ATP ממולקולת גלוקוז מכיוון שהגלוקוז עובר בעירה לא מלאה. מיקרואורגניזמים מסוימים מתסיסים לקטוז לחומצה לקטית או אלכוהול מייצרים אנרגיה בתנאים אנוקסיים. כל התהליכים הללו משתמשים בגלוקוז כמצע ההתחלתי לייצור ATP.
Figure_01: גלוקוז בנשימה תאית
ביקוש גבוה לאנרגיה על ידי המוח דורש מקור אנרגיה כדי לספק אנרגיה ללא הרף. גלוקוז משמש כמקור האנרגיה של דלק המוח באדם. כמו כן, הוא פועל כמקור אנרגיה לשרירים ורקמות אחרות. מלבד ייצור האנרגיה, גלוקוז מעורב בייצור של מולקולות מבניות בגוף האדם. גלוקוז מעביר בגוף דרך הדם. יש לווסת היטב את ריכוז הגלוקוז בדם כדי למנוע רמות חריגות הגורמות לסיבוכים בריאותיים כגון היפוגליקמיה, סוכרת, עלייה במשקל וכו'.
מה זה ATP?
אדנוזין טריפוספט (ATP) הוא מטבע האנרגיה בתאים חיים. זהו נוקלאוטיד המורכב משלושה מרכיבים עיקריים; כלומר, סוכר ריבוז, קבוצת טריפוספטים ובסיס אדנין.מולקולות ATP נושאות אנרגיה גבוהה בתוך המולקולות. לאחר בקשת אנרגיה לגדילה ומטבוליזם, ה-ATP מבצע הידרוליזה ומשחרר את האנרגיה שלו לצרכי התא. שלוש קבוצות פוספט אחראיות לתפקוד מולקולת ה-ATP מכיוון שהאנרגיה מאוחסנת במולקולת ATP בתוך קשרי הפוספו-אנהידריד בין קבוצות הפוספט. קבוצת הפוספטים הנפוצים ביותר של מולקולת ה-ATP היא קבוצת הפוספט הרחוקה ביותר (גמא-פוספט) מסוכר הריבוז.
מולקולת ATP נושאת בתוכה אנרגיה גבוהה. לכן, זוהי מולקולה לא יציבה. הידרוליזה של ATP תמיד אפשרית באמצעות תגובה אקסטרגונית. קבוצת הפוספט הסופי מסירה ממולקולת ה-ATP והופכת לאדנוזין דיפוספט (ADP) כאשר המים נמצאים. המרה זו משחררת אנרגיה של 30.6 קילו ג'ל/מול לתאים. ADP ממיר בחזרה ל-ATP מיד בתוך המיטוכונדריה על ידי סינתאז ATP במהלך הנשימה התאית.
Figure_02: מחזור ADP-ATP
מה ההבדל בין גלוקוז ל-ATP?
גלוקוז לעומת ATP |
|
| גלוקוז הוא סוכר פשוט המשמש באורגניזמים חיים | ATP הוא האנרגיה המכילה נוקלאוטיד בתאים |
| Composition | |
| מורכב מפחמן, מימן וחמצן | מורכב מפחמן, מימן, חמצן, חנקן וזרחן |
| קטגוריה | |
| זהו חד-סוכר (סוכר פשוט) | זה נוקלאוטיד |
| פונקציה | |
| פעל כמקור אנרגיה ראשוני (נוטריינט) | פעל כמטבע האנרגיה של התא |
| צורת אנרגיה | |
| מכיל אנרגיה גבוהה, אך לא זמין לשימוש ישיר | מכיל אנרגיה בצורה של צורה זמינה לצרכים סלולריים |
סיכום – גלוקוז לעומת ATP
גלוקוז הוא אחד ממקור האנרגיה העיקרי שנמצא באורגניזמים החיים. האנרגיה של הגלוקוז מומרת למולקולות ATP על ידי תהליכים שונים של התא כמו נשימה אירובית, נשימה אנאירובית ותסיסה. ATP הוא הנוקלאוטיד שמשחרר ומאחסן אנרגיה בתא. הוא פועל כמטבע האנרגיה של האורגניזמים החיים. מולקולת ATP מכילה אנרגיה גבוהה שנמצאה בתחילה במולקולות הגלוקוז.מולקולת גלוקוז אחת גורמת ל-38 מולקולות ATP נטו במהלך הנשימה האירובית. אנרגיה של מולקולת גלוקוז אחת מאוחסנת ב-38 מולקולות ATP בתאים.
