TEN oddychania komórkowego jest to proces, w którym cząsteczki organiczne są utleniane i wytwarzany jest ATP (adenozynotrójfosforan), który jest wykorzystywany przez żywe istoty do zaspokojenia ich potrzeb energetycznych. Oddychanie odbywa się w trzech podstawowych krokach: glikoliza, cykl Krebsa i fosforylacja oksydacyjna.
Glikoliza
TENglikoliza jest to beztlenowy etap oddychania komórkowego, który zachodzi w cytozolu i obejmuje dziesięć różnych reakcji chemicznych. Reakcje te są odpowiedzialne za rozbicie cząsteczki glukoza (DO6H12O6) w dwóch cząsteczkach kwasu pirogronowego (C3H4O3).
Proces glikolizy rozpoczyna się od dodania dwóch fosforanów z dwóch cząsteczek ATP do cząsteczki glukozy, promując jej aktywację. Ta cząsteczka staje się niestabilna i łatwo rozpada się na kwas pirogronowy. Wraz z rozpadem powstają cztery cząsteczki ATP, jednak ponieważ dwie zostały użyte początkowo do aktywacji glukozy, dodatni bilans stanowią dwie cząsteczki ATP.
Podczas glikolizy uwalniane są również cztery elektrony (i
-) i cztery jony H+. dwa H+ i cztery i- są wychwytywane przez dwie cząsteczki NAD+ (dinukleotyd nikotynamidoadeninowy), wytwarzający cząsteczki NADH.Dlatego mamy następujące równanie, które podsumowuje glikolizę:
DO6H12O6+ 2ADP + 2Pja + 2 NAD+ → 2C3H4O3 + 2ATP + 2NADH + 2H+
Mapa myśli: Oddychanie komórkowe
*Aby pobrać mapę myśli w formacie PDF, Kliknij tutaj!
Cykl Krebsa
Po glikolizie rozpoczyna się etap aerobowy, który obejmuje: cykl Krebsa, nazywany również cykl kwasu cytrynowego lub cykl kwasu trikarboksylowego. Ten krok odbywa się wewnątrz organelli komórkowych znanych jako mitochondria i zaczyna się od transportu kwasu pirogronowego do macierzy mitochondrialnej.
W matrycy kwas pirogronowy reaguje tam z koenzymem A (CoA), wytwarzając cząsteczkę acetylokoenzymu A (acetylo-CoA) i cząsteczkę dwutlenku węgla. Podczas tego procesu cząsteczka NAD+ jest przekształcana w jedną z NADH dzięki wychwytywaniu 2 i- i 1 z 2 H+ które zostały uwolnione w reakcji.
Cząsteczka acetylo-CoA ulega procesowi utleniania i daje początek dwóm cząsteczkom dwutlenku węgla i nienaruszonej cząsteczce koenzymu A. Ten proces, który obejmuje kilka reakcji chemicznych, nazywa się cykl Krebsa. Zobacz poniższy schemat:
Cykl ten rozpoczyna się, gdy cząsteczka acetylo-CoA i kwas szczawiooctowy reagują, tworząc cząsteczkę kwasu cytrynowego, uwalniając cząsteczkę CoA. Osiem reakcji zachodzi sekwencyjnie, w których uwalniane są dwie cząsteczki dwutlenku węgla, elektrony i H+. Pod koniec tego procesu odzyskuje się kwas szczawiooctowy i cykl można rozpocząć od nowa. Elektrony i jony H+ są przechwycone przez NAD+ i przekształcone w NADH. Są również wychwytywane przez FAD (dinukleotyd flawinoadeninowy), który jest przekształcany w FADH2. Cykl Krebsa daje 3 NADH i 1 FADH2.
Podczas cyklu z GDP (dwufosforanu guaniny) i Pi wytwarzana jest również cząsteczka GTP (trójfosforanu guanozyny). Że Cząsteczka GTP jest podobna do ATP i jest również odpowiedzialna za dostarczanie energii do przeprowadzenia niektórych procesów w obrębie komórka.
Fosforylacja oksydacyjna
Ostatni etap oddychania komórkowego odbywa się również wewnątrz mitochondriów, a dokładniej w grzebieniach mitochondrialnych. Ten krok nazywa się fosforylacja oksydacyjna, ponieważ odnosi się do wytwarzania ATP poprzez dodanie fosforanu do ADP (fosforylacja). Większość produkcji ATP zachodzi na tym etapie, w którym następuje ponowne utlenianie cząsteczek NADH i FADH.2.
W grzebieniach mitochondrialnych znajdują się białka ułożone w sekwencję, tzw łańcuchy transportu elektronów lub łańcuchy oddechowe. W tych łańcuchach zachodzi przewodzenie elektronów obecnych w NADH i FADH2 nawet tlen. Białka odpowiedzialne za przenoszenie elektronów nazywają się cytochromy.
Elektrony przechodząc przez łańcuch oddechowy tracą energię iw końcu łączą się z gazowym tlenem, tworząc w końcowej reakcji wodę. Mimo uczestniczenia tylko na końcu łańcucha brak tlenu powoduje przerwanie procesu.
Energia uwalniana przez łańcuch oddechowy powoduje powstawanie jonów H+ skoncentruj się na przestrzeni między grzbietami mitochondriów, wracając do macierzy. Aby powrócić do wnętrza mitochondriów, konieczne jest przejście przez kompleks białkowy zwany a Syntaza ATP, gdzie odbywa się produkcja ATP. W tym procesie powstaje około 26 lub 28 cząsteczek ATP.
Oddychanie odbywa się w trzech podstawowych etapach: glikoliza, cykl Krebsa i fosforylacja oksydacyjna
Pod koniec oddychania komórkowego występuje całkowity dodatni bilans 30 lub 32 cząsteczek ATP: 2 ATP z glikolizy, 2 ATP z cyklu Krebsa i 26 lub 28 z fosforylacji oksydacyjnej.
Ważny:U prokariontów cały proces oddychania komórkowego odbywa się w cytoplazmie i błonie komórkowej.
Ma. Vanessa dos Santos
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/biologia/respiracao-celular.htm
