THE rakuhingamine see on protsess, mille käigus oksüdeeritakse orgaanilisi molekule ja tekib ATP (adenosiintrifosfaat), mida elusolendid kasutavad oma energiavajaduse rahuldamiseks. Hingamine toimub kolmes põhietapis: glükolüüs, Krebsi tsükkel ja oksüdatiivne fosforüülimine.
Glükolüüs
THEglükolüüs see on rakuhingamise anaeroobne etapp, mis toimub tsütosoolis ja hõlmab kümmet erinevat keemilist reaktsiooni. Need reaktsioonid on vastutavad molekuli lagundamise eest glükoos (Ç6H12O6) kahes püroviinhappe molekulis (C3H4O3).
Glükolüüsiprotsess algab kahe fosfaadi lisamisega, kahest ATP molekulist, glükoosimolekulile, soodustades selle aktiveerimist. See molekul muutub ebastabiilseks ja laguneb kergesti püroviinhappeks. Jaotamisel toodetakse neli ATP molekuli, kuid kuna kahte kasutati algselt glükoosi aktiveerimiseks, on positiivne saldo kaks ATP molekuli.
Glükolüüsi ajal vabaneb ka neli elektroni (ja-) ja neli H iooni+. kaks H+ ja neli ja- on hõivatud kahe NAD molekuliga+ (nikotiinamiid-adeniindinukleotiid), tootes NADH molekule.
Seetõttu on meil glükolüüsi kokkuvõtev järgmine võrrand:
Ç6H12O6+ 2ADP + 2Pi + 2NAD+ → 2C3H4O3 + 2ATP + 2NADH + 2H+
Meelekaart: rakkude hingamine
* Mõttekaardi allalaadimiseks PDF-failina Kliki siia!
Krebsi tsükkel
Pärast glükolüüsi algab aeroobne etapp, mis hõlmab Krebsi tsükkel, nimetatud ka sidrunhappetsükkel või trikarboksüülhappetsükkel. See samm toimub raku organelli sees, mida nimetatakse mitokondrid ja algab püroviinhappe transportimisega mitokondriaalmaatriksisse.
Maatriksis reageerib püroviinhape seal oleva koensüümiga A (CoA), saades atsetüülkoensüüm A molekuli (atsetüül-CoA) ja süsinikdioksiidi molekuli. Selle protsessi käigus muundatakse NAD + molekul üheks NADH-st, kuna need on seotud 2 ja- ja 1 2H-st+ mis reaktsiooni käigus vabanesid.
Atsetüül-CoA molekul läbib oksüdatsiooniprotsessi ja annab kaks süsinikdioksiidi molekuli ja puutumatu koensüümi A molekuli. Seda protsessi, mis hõlmab mitmeid keemilisi reaktsioone, nimetatakse Krebsi tsükkel. Vaadake allolevat skeemi:
See tsükkel algab siis, kui atsetüül-CoA molekul ja oksaäädikhape reageerivad sidrunhappe molekuli tootmiseks, vabastades CoA molekuli. Järjestikku toimub kaheksa reaktsiooni, milles vabanevad kaks süsinikdioksiidi molekuli, elektronid ja H+. Selle protsessi lõpus saadakse oksaäädikhape ja tsüklit saab uuesti alustada. Elektronid ja H-ioonid+ on NAD hõivatud+ ja muundati NADH-ks. Neid haarab ka FAD (flaviinadeniini dinukleotiid), mis muundatakse FADH-ks2. Krebsi tsükli tulemuseks on 3 NADH ja 1 FADH2.
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
Tsükli jooksul toodetakse GTP (guanosiintrifosfaat) molekul ka SKT-st (guaniini difosfaat) ja Pi-st. Seda GTP molekul on sarnane ATP-ga ja vastutab ka energia pakkumise eest mõnede protsesside läbiviimiseks kamber.
Oksüdatiivne fosforüülimine
Raku hingamise viimane etapp toimub ka mitokondrite sees, täpsemalt mitokondrite harjades. Seda sammu nimetatakse oksüdatiivne fosforüülimine, kuna see viitab ATP produktsioonile fosfaadi lisamisest ADP-le (fosforüülimine). Suurem osa ATP tootmisest toimub selles etapis, kus toimub NADH ja FADH molekulide reoksüdatsioon.2.
Mitokondrite harjades leidub valke, mis on paigutatud järjestikku, nn elektronide transpordiahelad või hingamisteed. Nendes ahelates toimub NADH-s ja FADH-s olevate elektronide juhtivus2 isegi hapnik. Elektrone ülekandmise eest vastutavad valgud nimetatakse tsütokroomid.
Hingamisahelat läbides kaotavad elektronid energiat ja lõpuks ühenduvad gaasilise hapnikuga, moodustades lõplikus reaktsioonis vee. Vaatamata osalemisele ainult ahela lõpus põhjustab hapnikupuudus protsessi katkemise.
Hingamisahela kaudu vabanev energia põhjustab H-ioone+ keskenduge mitokondrite harjade vahelisele ruumile, naastes maatriksisse. Mitokondrite sisemusse naasmiseks on vaja läbida valgukompleks nimega a ATP süntaas, kus toimub ATP tootmine. Selles protsessis moodustub umbes 26 või 28 ATP molekuli.
Hingamine toimub kolmes põhietapis: glükolüüs, Krebsi tsükkel ja oksüdatiivne fosforüülimine
Rakulise hingamise lõpus on a 30 või 32 ATP molekuli kogu positiivne saldo: 2 ATP glükolüüsist, 2 ATP Krebsi tsüklist ja 26 või 28 oksüdatiivsest fosforüülimisest.
Tähtis:Prokarüootides toimub kogu rakuhingamise protsess tsütoplasmas ja rakumembraanis.
Ma Vanessa dos Santose poolt
Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:
SANTOS, Vanessa Sardinha dos. "Rakuhingamine"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/respiracao-celular.htm. Juurdepääs 27. juunil 2021.
