უჯრედული სუნთქვა ეს არის პროცესი, როდესაც ორგანული მოლეკულები იჟანგება და წარმოიქმნება ATP (ადენოზინტრიფოსფატი), რომელსაც ცოცხალი არსებები იყენებენ მათი ენერგეტიკული საჭიროებების უზრუნველსაყოფად. სუნთქვა ხდება სამ ძირითად ეტაპად: გლიკოლიზი, კრებსის ციკლი და ჟანგვითი ფოსფორილაცია.
გლიკოლიზი
გლიკოლიზი ეს არის უჯრედული სუნთქვის ანაერობული ეტაპი, რომელიც ხდება ციტოზოლში და მოიცავს ათი სხვადასხვა ქიმიურ რეაქციას. ეს რეაქციები პასუხისმგებელია მოლეკულის დაშლაზე გლუკოზა (ჩ6ჰ12ო6) პიროვინის მჟავას ორ მოლეკულაში (C3ჰ4ო3).
გლიკოლიზის პროცესი იწყება ორი ფოსფატის დამატებით, ორი ATP მოლეკულადან, გლუკოზის მოლეკულაში, რაც ხელს უწყობს მის გააქტიურებას. ეს მოლეკულა ხდება არასტაბილური და ადვილად იშლება პიროვის მჟავად. დაშლის შედეგად წარმოიქმნება ოთხი ATP მოლეკულა, თუმცა, რადგან ორი თავიდან იქნა გამოყენებული გლუკოზის აქტივაციისთვის, დადებითი ბალანსი არის ორი ATP მოლეკულა.
გლიკოლიზის დროს ასევე გამოიყოფა ოთხი ელექტრონი (და-) და ოთხი H იონი+. ორი ჰ+ და ოთხი და- იტაცებენ ორი NAD მოლეკულას+ (ნიკოტინამიდი-ადენინი დინუკლეოტიდი), წარმოქმნის NADH მოლეკულებს.
ამიტომ, ჩვენ გვაქვს შემდეგი განტოლება, რომელიც აჯამებს გლიკოლიზს:
ჩ6ჰ12ო6+ 2ADP + 2Pმე + 2 NAD+ C 2C3ჰ4ო3 + 2ATP + 2NADH + 2H+
გონების რუკა: უჯრედების სუნთქვა
* გონებრივი რუქის PDF გადმოსაწერად, Დააკლიკე აქ!
კრებსის ციკლი
გლიკოლიზის შემდეგ იწყება აერობული ეტაპი, რომელიც მოიცავს კრებსის ციკლი, ასევე მოუწოდა ლიმონმჟავას ციკლი ან ტრიკარბოქსილის მჟავას ციკლი. ეს ნაბიჯი ხდება უჯრედის ორგანელის შიგნით, რომელსაც ეწოდება მიტოქონდრია და იწყება პიროვიუმის მჟავის ტრანსპორტირებით მიტოქონდრიულ მატრიქსში.
მატრიქსში, პიროვინის მჟავა რეაგირებს იქ კოფერმენტ A- სთან (CoA) და წარმოქმნის აცეტილკოენზიმის A (აცეტილ- CoA) მოლეკულას და ნახშირორჟანგის მოლეკულას. ამ პროცესის განმავლობაში, NAD + მოლეკულა გარდაიქმნება ერთ-ერთ NADH– ის 2 და- და 2-დან 1 ჰ+ რომლებიც გაათავისუფლეს რეაქციაში.
აცეტილ- CoA მოლეკულა გადის დაჟანგვის პროცესს და წარმოქმნის ნახშირორჟანგის ორ მოლეკულას და კოენზიმ A– ს ხელუხლებელ მოლეკულას. ამ პროცესს, რომელიც მოიცავს რამდენიმე ქიმიურ რეაქციას, ეწოდება კრებსის ციკლი. იხილეთ დიაგრამა ქვემოთ:
ეს ციკლი იწყება მაშინ, როდესაც აცეტილ- CoA მოლეკულა და ოქსაცეტმჟავა რეაგირებენ ლიმონმჟავას მოლეკულის წარმოქმნაზე, გამოყოფენ CoA მოლეკულას. რვა რეაქცია ხდება თანმიმდევრულად, რომელშიც გამოიყოფა ნახშირორჟანგის ორი მოლეკულა, ელექტრონები და H+. ამ პროცესის ბოლოს ხდება ოქსაცეტის მჟავის აღდგენა და ციკლის თავიდან დაწყება. ელექტრონები და H იონები+ ტყვედ არიან NAD+ და გადაკეთდა NADH. მათ ასევე იტაცებს FAD (flavin adenine dinucleotide), რომელიც გარდაიქმნება FADH2. კრებსის ციკლის შედეგია 3 NADH და 1 FADH2.
ციკლის განმავლობაში ასევე წარმოიქმნება GTP (გუანოზინფოსფატის) მოლეკულა მშპ-დან (გუანინის დიფოსფატი) და Pi- დან. რომ GTP მოლეკულა მსგავსია ATP– ს და ასევე პასუხისმგებელია ენერგიის მიწოდებაზე ზოგიერთი პროცესის ჩასატარებლად საკანი
ჟანგვითი ფოსფორილაცია
უჯრედის სუნთქვის ბოლო ეტაპი ასევე ხდება მიტოქონდრიების შიგნით, უფრო სწორედ მიტოქონდრიულ მწვერვალებში. ამ ნაბიჯს ეწოდება ჟანგვითი ფოსფორილაცია, რადგან ეს ეხება ATP– ს წარმოებას ფოსფატის ADP– ში დამატებადან (ფოსფორილაცია). ATP– ის წარმოების უმეტესი ნაწილი ხდება ამ ეტაპზე, რომელშიც ხდება NADH და FADH მოლეკულების რეოქსიდაცია.2.
მიტოქონდრიულ გვირგვინებში გვხვდება ცილები, რომლებიც განლაგებულია თანმიმდევრობით, ე.წ. ელექტრონების სატრანსპორტო ჯაჭვები ან რესპირატორული ჯაჭვები. ამ ჯაჭვებში ხდება NADH და FADH– ში არსებული ელექტრონების გამტარობა2 ჟანგბადიც კი. ელექტრონების გადატანაზე პასუხისმგებელ ცილებს ეწოდება ციტოქრომები.
ელექტრონები, რესპირატორული ჯაჭვის გავლით, კარგავენ ენერგიას და, საბოლოოდ, უერთდებიან ჟანგბადის გაზს, საბოლოო რეაქციაში წარმოქმნიან წყალს. მიუხედავად იმისა, რომ მხოლოდ ჯაჭვის ბოლოს მონაწილეობდა, ჟანგბადის ნაკლებობა იწვევს პროცესის შეწყვეტას.
რესპირატორული ჯაჭვის საშუალებით გამოყოფილი ენერგია იწვევს H იონებს+ ფოკუსირება მიტოქონდრიულ ქედებს შორის არსებულ სივრცეზე, ბრუნდება მატრიქსში. მიტოქონდრიის ინტერიერში დასაბრუნებლად აუცილებელია ცილების კომპლექსის გავლა, რომელსაც ეწოდება a ATP სინტაზა, სადაც ხდება ATP– ის წარმოება. ამ პროცესში იქმნება დაახლოებით 26 ან 28 ATP მოლეკულა.
სუნთქვა ხდება სამ ძირითად საფეხურზე: გლიკოლიზი, კრებსის ციკლი და ჟანგვითი ფოსფორილაცია
ფიჭური სუნთქვის ბოლოს დგება ა 30 ან 32 ATP მოლეკულის საერთო დადებითი ბალანსი: 2 ატფ გლიკოლიზიდან, 2 ატფ კრებსის ციკლიდან და 26 ან 28 ჟანგვითი ფოსფორილაციიდან.
Მნიშვნელოვანი:პროკარიოტებში ფიჭური სუნთქვის მთელი პროცესი ხდება ციტოპლაზმაში და უჯრედულ მემბრანაში.
მა. ვანესა დოს სანტოსის მიერ
წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/biologia/respiracao-celular.htm
