Содержание
- Обзор аэробной клеточной дыхания
- Предшественник цикла Кребса: гликолиз
- Цикл Кребса
- Важность электронной транспортной цепи
Основное различие между анаэробными и аэробными условиями - потребность в кислороде. Анаэробные процессы не требуют кислорода, в то время как аэробные процессы требуют кислорода. Цикл Кребса, однако, не так прост. Это часть сложного многоэтапного процесса, называемого клеточным дыханием. Хотя использование кислорода непосредственно не участвует в цикле Кребса, оно считается аэробным процессом.
Обзор аэробной клеточной дыхания
Аэробное клеточное дыхание происходит, когда клетки потребляют пищу для производства энергии в форме аденинтрифосфата или АТФ. Катаболизм сахарной глюкозы знаменует собой начало клеточного дыхания, когда энергия высвобождается из его химических связей. Сложный процесс состоит из нескольких взаимозависимых компонентов, таких как гликолиз, цикл Кребса и цепь переноса электронов. В целом, процесс требует 6 молекул кислорода на каждую молекулу глюкозы. Химическая формула 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + АТФ энергии.
Предшественник цикла Кребса: гликолиз
Гликолиз происходит в цитоплазме клетки и должен предшествовать циклу Кребса. Процесс требует использования двух молекул АТФ, но поскольку глюкоза расщепляется от молекулы сахара с шестью углеродами на две молекулы сахара с тремя углеродами, создаются четыре молекулы АТФ и две молекулы NADH. Трехуглеродистый сахар, известный как пируват и NADH, перемещается в цикл Кребса для создания большего количества АТФ в аэробных условиях. Если кислорода нет, пирувату не дают войти в цикл Кребса, и он дополнительно окисляется с образованием молочной кислоты.
Цикл Кребса
Цикл Кребса происходит в митохондриях, которые также известны как энергетический центр клетки. После того, как пируват поступает из цитоплазмы, каждая молекула полностью расщепляется из трехуглеродного сахара в двухуглеродный фрагмент. Полученная молекула присоединяется к коферменту, который запускает цикл Кребса. Поскольку двухуглеродный фрагмент проходит через цикл, он имеет чистое производство четырех молекул углекислого газа, шести молекул NADH и двух молекул ATP и FADH2.
Важность электронной транспортной цепи
Когда NADH сводится к NAD, цепь переноса электронов принимает электроны от молекул. Поскольку электроны передаются каждому носителю в цепи переноса электронов, свободная энергия высвобождается и используется для формирования АТФ. Кислород является конечным акцептором электронов в цепи переноса электронов. Без кислорода цепь переноса электронов заклинивает электронами. Следовательно, NAD не может быть получен, в результате чего гликолиз вырабатывает молочную кислоту вместо пирувата, который является необходимым компонентом цикла Кребса. Таким образом, цикл Кребса сильно зависит от кислорода, считая его аэробным процессом.