Cellulær respiration. Forståelse af celle respirationsprocessen

DET cellulær respiration det er en proces, hvor organiske molekyler oxideres, og der produceres ATP (adenosintrifosfat), som bruges af levende væsener til at forsyne deres energibehov. Vejrtrækning foregår i tre grundlæggende trin: glykolyse, Krebs cykler og oxidativ phosphorylering.

Glykolyse

DETglykolyse det er et anaerobt trin af cellulær respiration, der finder sted i cytosolen og involverer ti forskellige kemiske reaktioner. Disse reaktioner er ansvarlige for nedbrydning af et molekyle af glukose (Ç₆H₁₂O₆i to molekyler af pyruvinsyre (C₃H₄O₃).

Glykolyseprocessen starter med tilsætningen af ​​to phosphater, fra to ATP-molekyler, til glucosemolekylet, hvilket fremmer dets aktivering. Dette molekyle bliver ustabilt og nedbrydes let i pyruvinsyre. Med nedbrydningen produceres fire ATP-molekyler, men da to oprindeligt blev brugt til glukoseaktivering, er den positive balance to ATP-molekyler.

Under glykolyse frigives også fire elektroner (og^-) og fire H-ioner⁺. to H⁺ og de fire og^- er fanget af to NAD-molekyler⁺ (nicotinamid-adenindinucleotid), der producerer NADH-molekyler.

Derfor har vi følgende ligning, der opsummerer glykolyse:

Ç₆H₁₂O₆+ 2ADP + 2P_jeg + 2NAD⁺ → 2C₃H₄O₃ + 2ATP + 2NADH + 2H⁺

Mind Map: Cell Åndedræt

* For at downloade tankekortet i PDF, Klik her!

Krebs-cyklus

Efter glykolyse begynder et aerobt trin, som inkluderer Krebs cykler, også kaldet citronsyrecyklus eller tricarboxylsyrecyklus. Dette trin finder sted inde i celleorganellen kendt som mitokondrier og starter med transporten af ​​pyruvinsyre til den mitokondrie matrix.

I matrixen reagerer pyruvinsyre med coenzym A (CoA) der, hvilket producerer et molekyle af acetylcoenzym A (acetyl-CoA) og et molekyle af kuldioxid. Under denne proces omdannes et NAD + -molekyle til et af NADH på grund af indfangningen af ​​2 og^- og 1 af 2 H⁺ der blev frigivet i reaktionen.

Acetyl-CoA-molekylet gennemgår oxidationsprocessen og giver anledning til to kuldioxidmolekyler og et intakt coenzym A-molekyle. Denne proces, som involverer flere kemiske reaktioner, kaldes Krebs cykler. Se diagrammet nedenfor:

Denne cyklus begynder, når et acetyl-CoA-molekyle og oxaeddikesyre reagerer for at producere et citronsyremolekyle, der frigiver et CoA-molekyle. Otte reaktioner forekommer sekventielt, hvor to kuldioxidmolekyler, elektroner og H, frigøres⁺. I slutningen af ​​denne proces genvindes oxaeddikesyren, og cyklussen kan startes igen. Elektroner og H-ioner⁺ er fanget af NAD⁺ og transformeret til NADH. De er også fanget af FAD (flavin adenin dinucleotide), som omdannes til FADH₂. Krebs-cyklussen resulterer i 3 NADH og 1 FADH₂.

I løbet af cyklussen produceres et GTP-molekyle (guanosintriphosphat) også fra BNP (guanindifosfat) og Pi. At GTP-molekyle ligner ATP og er også ansvarlig for at levere energi til at udføre nogle processer inden for celle.

Oxidativ phosphorylering

Den sidste fase af celleåndedannelse finder også sted inde i mitokondrierne, mere præcist i mitokondriekamrene. Dette trin kaldes oxidativ fosforylering, da det refererer til produktionen af ​​ATP fra tilsætning af phosphat til ADP (phosphorylering). Det meste af produktionen af ​​ATP finder sted på dette stadium, hvor reoxidering af NADH- og FADH-molekyler finder sted.₂.

I mitokondrie-kamme findes proteiner, der er arrangeret i rækkefølge, den såkaldte elektrontransportkæder eller åndedrætskæder. I disse kæder forekommer ledningen af ​​elektroner til stede i NADH og FADH₂ endda ilt. Proteinerne, der er ansvarlige for overførsel af elektroner, kaldes cytokromer.

Elektronerne mister energi, når de passerer gennem luftvejskæden, og til sidst kombineres de med iltgassen og danner vand i den endelige reaktion. På trods af at vi kun deltager i slutningen af ​​kæden, får iltmangel processen til at blive afbrudt.

Energien frigivet gennem luftvejskæden forårsager H-ioner⁺ fokusere på mellemrummet mellem de mitokondrie rygge og vende tilbage til matrixen. For at vende tilbage til mitokondriernes indre er det nødvendigt at gennemgå et proteinkompleks kaldet a ATP-syntase, hvor produktionen af ​​ATP finder sted. I denne proces dannes ca. 26 eller 28 ATP-molekyler.

Åndedræt finder sted i tre grundlæggende trin: glykolyse, Krebs-cyklussen og oxidativ fosforylering

I slutningen af ​​cellulær respiration er der en total positiv balance på 30 eller 32 ATP-molekyler: 2 ATP fra glykolyse, 2 ATP fra Krebs-cyklussen og 26 eller 28 fra oxidativ phosphorylering.

Vigtig:I prokaryoter finder hele processen med cellulær respiration sted i cytoplasma og cellemembran.

Af Ma Vanessa dos Santos

Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/biologia/respiracao-celular.htm