Oddychanie komórkowe to proces, w którym komórki przekształcają energię pokarmową, taką jak glukoza, w formę energii, którą można wykorzystać do budowy i naprawy tkanek oraz wykonywania innych funkcji komórek. Koenzym A, syntetyzowany przez organizm z kwasu pantotenowego lub witaminy B-5, odgrywa kluczową rolę w tlenowym oddychaniu komórkowym.
Glikoliza
Glikoliza jest pierwszym krokiem w oddychaniu komórkowym. Jest to proces, w którym metabolizm komórkowy zaczyna przekształcać glukozę, główne paliwo wykorzystywane przez organizm pozyskane ze skrobi i cukrów, w energię użytkową. Według Johnson County Community College w glikolizie glukoza jest częściowo utleniana, tworząc trifosforan adenozyny lub ATP, nukleotyd, który magazynuje energię w ciele w postaci komórek. Glikoliza wytwarza również pewne odpady w postaci wydychanego dwutlenku węgla oraz grupy acetylowej zwanej kwasem pirogronowym, która następnie łączy się z koenzymem A w następnym etapie oddychania komórkowego.
Formacja acetylo-koenzymu A.
Według Clinton Community College po glikolizie kwas pirogronowy wchodzi do mitochondrium komórkowego, gdzie łączy się z koenzymem A, tworząc acetylo-CoA. W tym procesie każda cząsteczka kwasu pirogronowego traci jeden atom węgla, który łączy się z dostępnym tlenem, tworząc dwutlenek węgla, który jest uwalniany przez wydychanie. Dinukleotyd nikotynamidoadeninowy lub NAD również przenosi wodór w procesie utleniania, stając się NADH. Pozostałe atomy węgla wiążą się z koenzymem A, tworząc acetylo-CoA.
Cykl Krebsa
Gdy obecny jest tlen, oddychanie komórkowe jest kontynuowane po glikolizie w procesie zwanym cyklem Krebsa. W cyklu Krebsa Acetyl CoA łączy się ze związkiem czterowęglowym w mitochondriach. Koenzym A jest ponownie uwalniany z powrotem do struktury komórkowej, podczas gdy dwa atomy węgla, które sprawiły, że jest to grupa acetylowa, łączą się ze związkiem czterowęglowym, przekształcając go w związek sześciowęglowy. Ten sześciowęglowy związek łączy się z tlenem z NADH w serii etapów, które generują więcej ATP, głównej struktury magazynowania energii komórkowej.
Źródła i interakcje
Koenzym A powstaje w organizmie ze składników diety, w szczególności kwasu pantotenowego, zgodnie z linus Pauling Institute z Oregon State University. Niedobór kwasu pantotenowego jest rzadki, występuje tylko w przypadkach skrajnego niedożywienia. Źródła dietetyczne kwasu pantotenowego obejmują jogurt i mleko, ryby, kurczaka i jaja, soczewicę i groszek oraz pieczywo drożdżowe. Doustne środki antykoncepcyjne mogą zwiększać potrzebę przyjmowania kwasu pantotenowego. Biorąc pantetynę, wersję kwasu pantotenowego stosowaną w celu obniżenia poziomu cholesterolu, wraz ze statynami, można zwiększyć wpływ statyn na lipidy w surowicy.
