Biologia dla osób niebędących specjalistami i

oddychanie komórkowe jest procesem, który żywe istoty przetwarzają glukozę w energię. Autotrofy (podobnie jak rośliny) wytwarzają glukozę podczas fotosyntezy. Heterotrofy (podobnie jak ludzie) spożywają inne żywe istoty, aby uzyskać glukozę. Chociaż proces może wydawać się złożony, ta strona przeprowadzi Cię przez kluczowe elementy każdej części oddychania komórkowego.

przejrzyjmy

oddychanie komórkowe jest zbiorem trzech unikalnych szlaków metabolicznych: glikolizy, cyklu kwasu cytrynowego i łańcucha transportu elektronów. Glikoliza jest procesem beztlenowym, podczas gdy pozostałe dwa szlaki są tlenowe. Aby przejść od glikolizy do cyklu kwasu cytrynowego, cząsteczki pirogronianu (wyjście glikolizy) muszą zostać utlenione w procesie zwanym utlenianiem pirogronianowym.

glikoliza

glikoliza jest pierwszym szlakiem oddychania komórkowego. Szlak ten jest beztlenowy i odbywa się w cytoplazmie komórki. Szlak ten rozkłada 1 cząsteczkę glukozy i wytwarza 2 cząsteczki pirogronianu. Istnieją dwie połówki glikolizy, z pięcioma krokami w każdej połowie. Pierwsza połowa jest znana jako” energia wymagająca ” kroki. Ta połowa rozdziela glukozę i zużywa 2 ATP. Jeśli stężenie kinazy pirogronianowej jest wystarczająco wysokie, może nastąpić druga połowa glikolizy. W drugiej połowie ” uwalnianie energii: etapy, uwalniane są 4 cząsteczki ATP i 2 NADH. Glikoliza ma przyrost netto 2 cząsteczek ATP i 2 NADH.

niektóre komórki (np. dojrzałe czerwone krwinki ssaków) nie mogą przejść oddychania tlenowego, więc glikoliza jest ich jedynym źródłem ATP. Jednak większość komórek ulega utlenianiu pirogronianowemu i kontynuuje inne drogi oddychania komórkowego.

utlenianie Pirogronianów

u eukariotów utlenianie pirogronianów odbywa się w mitochondriach. Utlenianie pirogronianu może nastąpić tylko wtedy, gdy dostępny jest tlen. W tym procesie pirogronian utworzony w wyniku glikolizy ulega utlenieniu. W tym procesie utleniania z pirogronianu usuwa się grupę karboksylową, tworząc grupy acetylowe, które łączą się z koenzymem a (CoA), tworząc acetylo CoA. Proces ten uwalnia również CO2.

cykl kwasu cytrynowego

cykl kwasu cytrynowego (znany również jako cykl Krebsa) jest drugim szlakiem oddychania komórkowego, a także odbywa się w mitochondriach. Szybkość cyklu jest kontrolowana przez stężenie ATP. Gdy dostępnych jest więcej ATP, tempo zwalnia; gdy jest mniej ATP szybkość wzrasta. Ta ścieżka jest zamkniętą pętlą: ostatni etap wytwarza związek potrzebny do pierwszego etapu.

cykl kwasu cytrynowego jest uważany za szlak tlenowy, ponieważ nadh i fadh2, które wytwarza, działają jako tymczasowe związki magazynujące elektrony, przenosząc swoje elektrony do następnego szlaku (łańcuch transportu elektronów), który wykorzystuje tlen atmosferyczny. Każdy obrót cyklu kwasu cytrynowego zapewnia przyrost netto CO2, 1 GTP lub ATP oraz 3 NADH i 1 FADH2.

łańcuch transportu elektronów

Większość ATP z glukozy powstaje w łańcuchu transportu elektronów. Jest to jedyna część oddychania komórkowego, która bezpośrednio zużywa tlen; jednak u niektórych prokariotów jest to szlak beztlenowy. U eukariotów szlak ten odbywa się w wewnętrznej błonie mitochondrialnej. U prokariotów występuje w błonie plazmatycznej.

łańcuch transportu elektronów składa się z 4 białek wzdłuż błony i pompy protonowej. Kofaktor przepuszcza elektrony między białkami I-III. jeśli NAD jest wyczerpany, Pomiń I: fadh2 zaczyna się na II. W chemiosmosis, pompa protonowa pobiera wodory z wnętrza mitochondriów Na Zewnątrz; to obraca „silnik”i grupy fosforanowe przyłączają się do tego. Ruch zmienia się z ADP na ATP, tworząc 90% ATP uzyskanego w wyniku tlenowego katabolizmu glukozy.

Poćwiczmy

teraz, gdy sprawdziłeś oddychanie komórkowe, to ćwiczenie pomoże Ci zobaczyć, jak dobrze znasz oddychanie komórkowe:

Kliknij tutaj, aby zobaczyć tekstową wersję ćwiczenia.

popraw tę stronęucz się więcej