8.14: Dietary Connections
8.14: Dieetverbindingen
Overview
Metabolic pathways are interconnected. The cellular respiration processes that convert glucose to ATP—such as glycolysis, pyruvate oxidation, and the citric acid cycle—tie into those that break down other organic compounds. As a result, various foods—from apples to cheese to guacamole—end up as ATP. In addition to carbohydrates, food also contains proteins and lipids—such as cholesterol and fats. All of these organic compounds are used as energy sources (i.e., to produce ATP).
Carbohydrate Digestion
The human body possesses several enzymes that break down carbohydrates into simple sugars. While glucose can enter glycolysis directly, some simple sugars, such as fructose and galactose, are first converted into sugars that are intermediates of the glycolytic pathway.
Protein Digestion
Proteins are broken down by enzymes into their constituent amino acids, which are usually recycled to create new proteins. However, if the body is starving or there is a surplus of amino acids, some amino acids can lose their amino groups and subsequently enter cellular respiration. The lost amino groups are converted into ammonia and incorporated into waste products. Different amino acids enter cellular respiration at different stages, including glycolysis, pyruvate oxidation, and the citric acid cycle. Amino acids can also be produced from intermediates in cellular respiration processes.
Fat Digestion
Lipids, such as cholesterol and triglycerides (i.e., fats), can also be produced and broken down in cellular respiration pathways. Triglycerides, for example, are composed of glycerol and three fatty acids. Phosphorylated glycerol can enter glycolysis. Fatty acids enter the citric acid cycle after being converted into acetyl CoA through a series of reactions called beta-oxidation.
Biochemical energy, in the form of ATP, can thus be obtained from carbohydrates, proteins, or lipids.
Overzicht
Metabole routes zijn met elkaar verbonden. De cellulaire ademhalingsprocessen die glucose in ATP omzetten - zoals glycolyse, pyruvaatoxidatie en de citroenzuurcyclus - sluiten aan bij processen die andere organische verbindingen afbreken. Als gevolg hiervan eindigen verschillende voedingsmiddelen - van appels tot kaas tot guacamole - als ATP. Naast koolhydraten bevat voedsel ook eiwitten en lipiden, zoals cholesterol en vetten. Al deze organische verbindingen worden gebruikt als energiebronnen (dwz om ATP te produceren).
Koolhydraatvertering
Het menselijk lichaam beschikt over verschillende enzymen die koolhydraten afbreken tot eenvoudige suikers. Hoewel glucose direct in de glycolyse kan komen, worden sommige eenvoudige suikers, zoals fructose en galactose, eerst omgezet in suikers die tussenproducten zijn van de glycolytische route.
Eiwitvertering
Eiwitten worden door enzymen afgebroken tot hun samenstellende aminozuren, die meestal worden gerecycled om nieuwe eiwitten te maken. Als hetlichaam verhongert of er is een overschot aan aminozuren, sommige aminozuren kunnen hun aminogroepen verliezen en vervolgens in cellulaire ademhaling terechtkomen. De verloren aminogroepen worden omgezet in ammoniak en verwerkt tot afvalproducten. Verschillende aminozuren gaan in verschillende stadia de cellulaire ademhaling binnen, waaronder glycolyse, pyruvaatoxidatie en de citroenzuurcyclus. Aminozuren kunnen ook worden geproduceerd uit tussenproducten in cellulaire ademhalingsprocessen.
Vette spijsvertering
Lipiden, zoals cholesterol en triglyceriden (dwz vetten), kunnen ook worden geproduceerd en afgebroken via cellulaire ademhalingswegen. Triglyceriden zijn bijvoorbeeld samengesteld uit glycerol en drie vetzuren. Gefosforyleerde glycerol kan glycolyse binnendringen. Vetzuren komen in de citroenzuurcyclus terecht nadat ze zijn omgezet in acetyl-CoA door een reeks reacties die bèta-oxidatie worden genoemd.
Biochemische energie, in de vorm van ATP, kan dus worden verkregen uit koolhydraten, eiwitten of lipiden.
