Содержание
Клеточное дыхание является суммой различных биохимических средств, которые эукариотические организмы используют для извлечения энергия от еды, в частности глюкоза молекулы.
Процесс клеточного дыхания включает четыре основных этапа или этапа: гликолиз, который встречается во всех организмах, прокариотических и эукариотических; реакция моста, который создает почву для аэробного дыхания; и Цикл Кребса и цепь переноса электроновкислород-зависимые пути, которые происходят последовательно в митохондриях.
Этапы клеточного дыхания не происходят с одинаковой скоростью, и один и тот же набор реакций может протекать с разной скоростью в одном и том же организме в разное время. Например, ожидается, что скорость гликолиза в мышечных клетках значительно возрастет во время интенсивного анаэробный упражнение, которое влечет за собой «кислородную задолженность», но шаги аэробного дыхания не ускоряются заметно, если упражнение не выполняется на аэробном, «оплачиваемом» уровне интенсивности.
Уравнение клеточного дыхания
Полная формула клеточного дыхания немного отличается от источника к источнику, в зависимости от того, что авторы решили включить в качестве значимых реагентов и продуктов. Например, многие источники опускают электронные носители NAD+/ NADH и FAD2+/ FADH2 из биохимического баланса.
В целом, молекула сахара из шести атомов углерода превращается в углекислый газ и воду в присутствии кислорода с образованием от 36 до 38 молекул АТФ (аденозинтрифосфат, природная «энергетическая валюта» клеток). Это химическое уравнение представлено следующим уравнением:
С6ЧАС12О6 + 6 O2 → 6 CO2 + 12 ч2O + 36 ATP
гликолиз
Первая стадия клеточного дыхания гликолизЭто набор из десяти реакций, которые не требуют кислорода и, следовательно, происходят в каждой живой клетке. Прокариоты (из доменов Bacteria и Archaea, ранее называвшиеся «архебактериями») почти исключительно используют гликолиз, в то время как эукариоты (животные, грибы, протисты и растения) используют его главным образом в качестве сервировщика для более энергетически выгодных реакций аэробного дыхания.
Гликолиз происходит в цитоплазме. На «инвестиционной фазе» процесса потребляются два АТФ, так как два фосфата добавляются к производному глюкозы перед тем, как оно разделяется на два трехуглеродных соединения. Они превращаются в две молекулы пируват, 2 НАД и четыре спс за Чистая выручка двух спс.
Мостовая реакция
Вторая стадия клеточного дыхания, переход или же реакция моста, получает меньше внимания, чем остальное клеточное дыхание. Как следует из названия, однако, без гликолиза до аэробных реакций невозможно было бы пройти дальше.
В этой реакции, которая происходит в митохондриях, две молекулы пирувата из гликолиза превращаются в две молекулы ацетил-кофермента А (ацетил-КоА) с двумя молекулами СО2 производится как метаболические отходы. АТФ не производится.
Цикл Кребса
Цикл Кребса не генерирует много энергии (два спс), но, комбинируя двухуглеродную молекулу ацетил-КоА с четырехуглеродной молекулой оксалоацетата и циклически получая продукт через серию переходов, которые обрезают молекулу до оксалоацетата, он генерирует восемь NADH и два FADH2другой носитель электронов (четыре NADH и один FADH2 на молекулу глюкозы, поступающей в клеточное дыхание при гликолизе).
Эти молекулы необходимы для цепи переноса электронов, и в процессе их синтеза еще четыре СО2 молекулы выбрасываются из клетки как отходы.
Электронная транспортная цепь
Четвертая и последняя стадия клеточного дыхания - это то, где делается основное «творение» энергии. Электроны, переносимые NADH и FADH2 вытягиваются из этих молекул энзимами в митохондриальной мембране и используются для запуска процесса, называемого окислительным фосфорилированием, при котором электрохимический градиент, обусловленный высвобождением вышеупомянутых электронов, приводит к добавлению молекул фосфата к АДФ с образованием АТФ.
кислород требуется для этого шага, так как это последний акцептор электронов в цепи. Это создает H2О, вот этот шаг, откуда берется вода в уравнении клеточного дыхания.
Всего на этом этапе генерируется от 32 до 34 молекул АТФ, в зависимости от того, как суммируется выход энергии. таким образом клеточное дыхание дает в общей сложности от 36 до 38 АТФ: 2 + 2 + (32 или 34).