Ο κυτταρική αναπνοή Είναι μια διαδικασία στην οποία τα οργανικά μόρια οξειδώνονται και παράγεται ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη), η οποία χρησιμοποιείται από τα ζωντανά όντα για να καλύψει τις ενεργειακές του ανάγκες. Η αναπνοή πραγματοποιείται σε τρία βασικά στάδια: γλυκόλυση, Κύκλος Krebs και οξειδωτική φωσφορυλίωση.
Γλυκόλυση
Ογλυκόλυση Είναι ένα αναερόβιο βήμα της κυτταρικής αναπνοής που λαμβάνει χώρα στο κυτοσόλιο και περιλαμβάνει δέκα διαφορετικές χημικές αντιδράσεις. Αυτές οι αντιδράσεις ευθύνονται για τη διάσπαση ενός μορίου γλυκόζη (ΝΤΟ6Η12Ο6) σε δύο μόρια πυρουβικού οξέος (C3Η4Ο3).
Η διαδικασία γλυκόλυσης ξεκινά με την προσθήκη δύο φωσφορικών αλάτων, από δύο μόρια ΑΤΡ, στο μόριο γλυκόζης, προωθώντας την ενεργοποίησή του. Αυτό το μόριο γίνεται ασταθές και διασπάται εύκολα σε πυρουβικό οξύ. Με την ανάλυση, παράγονται τέσσερα μόρια ΑΤΡ, ωστόσο, καθώς δύο χρησιμοποιήθηκαν αρχικά για ενεργοποίηση γλυκόζης, η θετική ισορροπία είναι δύο μόρια ΑΤΡ.
Κατά τη διάρκεια της γλυκόλυσης, απελευθερώνονται επίσης τέσσερα ηλεκτρόνια (και
-) και τέσσερα ιόντα Η+. δύο Η+ και τα τέσσερα και- συλλαμβάνονται από δύο μόρια NAD+ (δινουκλεοτίδιο νικοτιναμίδης-αδενίνης), παράγοντας μόρια NADH.Επομένως, έχουμε την ακόλουθη εξίσωση που συνοψίζει τη γλυκόλυση:
ΝΤΟ6Η12Ο6+ 2ADP + 2PΕγώ + 2NAD+ → 2C3Η4Ο3 + 2ATP + 2NADH + 2Η+
Χάρτης μυαλού: Αναπνοή κυττάρων
* Για να κατεβάσετε τον χάρτη μυαλού σε PDF, Κάντε κλικ ΕΔΩ!
Κύκλος Krebs
Μετά τη γλυκόλυση, ξεκινά ένα αερόβιο στάδιο, το οποίο περιλαμβάνει το Κύκλος Krebs, επίσης λέγεται κύκλος κιτρικού οξέος ή κύκλος τρικαρβοξυλικού οξέος. Αυτό το βήμα λαμβάνει χώρα μέσα στο οργανικό κύτταρο που είναι γνωστό ως μιτοχόνδρια και ξεκινά με τη μεταφορά πυρουβικού οξέος στη μιτοχονδριακή μήτρα.
Στη μήτρα, το πυρουβικό οξύ αντιδρά με το συνένζυμο Α (CoA) εκεί, παράγοντας ένα μόριο ακετυλο-βενζύμου Α (ακετυλο-ΟοΑ) και ένα μόριο διοξειδίου του άνθρακα. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, ένα μόριο NAD + μετατρέπεται σε ένα από το NADH λόγω της σύλληψης των 2 και- και 1 από 2 Η+ που απελευθερώθηκαν στην αντίδραση.
Το μόριο ακετυλο-ΟοΑ υφίσταται τη διαδικασία οξείδωσης και δημιουργεί δύο μόρια διοξειδίου του άνθρακα και ένα άθικτο μόριο συνενζύμου Α. Αυτή η διαδικασία, η οποία περιλαμβάνει πολλές χημικές αντιδράσεις, ονομάζεται Κύκλος Krebs. Δείτε το παρακάτω διάγραμμα:
Αυτός ο κύκλος ξεκινά όταν ένα μόριο ακετυλο-ΟοΑ και οξαοξικό οξύ αντιδρούν για να παράγουν ένα μόριο κιτρικού οξέος, απελευθερώνοντας ένα μόριο CoA. Οκτώ αντιδράσεις εμφανίζονται διαδοχικά στα οποία απελευθερώνονται δύο μόρια διοξειδίου του άνθρακα, ηλεκτρόνια και Η+. Στο τέλος αυτής της διαδικασίας, το οξαοξικό οξύ ανακτάται και ο κύκλος μπορεί να ξεκινήσει ξανά. Ηλεκτρόνια και ιόντα Η+ συλλαμβάνονται από το NAD+ και μετατράπηκε σε NADH. Καταγράφονται επίσης από το FAD (δινουκλεοτίδιο φλαβίνης αδενίνης), το οποίο μετατρέπεται σε FADH2. Ο κύκλος Krebs έχει ως αποτέλεσμα 3 NADH και 1 FADH2.
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση;)
Κατά τη διάρκεια του κύκλου, ένα μόριο GTP (τριφωσφορική γουανοσίνη) παράγεται επίσης από το GDP (διφωσφορική γουανίνη) και το Pi. Οτι Το μόριο GTP είναι παρόμοιο με το ATP και είναι επίσης υπεύθυνο για την παροχή ενέργειας για την εκτέλεση ορισμένων διαδικασιών εντός του κύτταρο.
Οξειδωτική φωσφορυλίωση
Το τελευταίο στάδιο της αναπνοής των κυττάρων λαμβάνει χώρα επίσης μέσα στα μιτοχόνδρια, πιο συγκεκριμένα στις μιτοχονδριακές κορυφές. Αυτό το βήμα ονομάζεται οξειδωτική φωσφορυλίωση, καθώς αναφέρεται στην παραγωγή ΑΤΡ από την προσθήκη φωσφορικού στο ADP (φωσφορυλίωση). Το μεγαλύτερο μέρος της παραγωγής ATP συμβαίνει σε αυτό το στάδιο, στο οποίο λαμβάνει χώρα η επαναξείδωση των μορίων NADH και FADH.2.
Σε μιτοχονδριακές κορυφές βρίσκονται πρωτεΐνες που είναι διατεταγμένες σε σειρά, το λεγόμενο αλυσίδες μεταφοράς ηλεκτρονίων ή αναπνευστικές αλυσίδες. Σε αυτές τις αλυσίδες, συμβαίνει η αγωγή των ηλεκτρονίων που υπάρχουν στα NADH και FADH2 ακόμη και οξυγόνο. Οι πρωτεΐνες που είναι υπεύθυνες για τη μεταφορά ηλεκτρονίων ονομάζονται κυτοχρώματα.
Τα ηλεκτρόνια, όταν διέρχονται από την αναπνευστική αλυσίδα, χάνουν ενέργεια και, στο τέλος, συνδυάζονται με το αέριο οξυγόνο, σχηματίζοντας νερό στην τελική αντίδραση. Παρά τη συμμετοχή μόνο στο τέλος της αλυσίδας, η έλλειψη οξυγόνου προκαλεί τη διακοπή της διαδικασίας.
Η ενέργεια που απελευθερώνεται μέσω της αναπνευστικής αλυσίδας προκαλεί τα ιόντα Η+ εστίαση στο διάστημα μεταξύ των μιτοχονδριακών κορυφογραμμών, επιστρέφοντας στη μήτρα. Για να επιστρέψετε στο εσωτερικό των μιτοχονδρίων, είναι απαραίτητο να περάσετε από ένα σύμπλεγμα πρωτεϊνών που ονομάζεται α Σύνθεση ATP, όπου πραγματοποιείται η παραγωγή ATP. Σε αυτήν τη διαδικασία, σχηματίζονται περίπου 26 ή 28 μόρια ΑΤΡ.
Η αναπνοή πραγματοποιείται σε τρία βασικά στάδια: τη γλυκόλυση, τον κύκλο Krebs και την οξειδωτική φωσφορυλίωση
Στο τέλος της κυτταρικής αναπνοής, υπάρχει ένα συνολική θετική ισορροπία 30 ή 32 μορίων ΑΤΡ: 2 ATP από γλυκόλυση, 2 ATP από τον κύκλο Krebs και 26 ή 28 από οξειδωτική φωσφορυλίωση.
Σπουδαίος:Στα προκαρυωτικά, ολόκληρη η διαδικασία της κυτταρικής αναπνοής λαμβάνει χώρα στο κυτταρόπλασμα και την κυτταρική μεμβράνη.
Από την κυρία Vanessa dos Santos
Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:
SANTOS, Vanessa Sardinha dos. "Κυτταρική αναπνοή"; Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/respiracao-celular.htm. Πρόσβαση στις 27 Ιουνίου 2021.
