التنفس الخلوي هو مفتاح الحياة للخلايا الحية. بدونها ، لن تمتلك الخلايا الطاقة التي تحتاجها لأداء جميع الوظائف التي يجب عليها القيام بها للبقاء على قيد الحياة. تختلف عمليات وتفاعلات التنفس الخلوي بين الكائنات الحية وغالبًا ما تكون معقدة للغاية. يعد فهم كيفية تكوين الماء أثناء العملية أمرًا بالغ الأهمية لفهم كيف يساعد التنفس الخلوي في تغذية الخلايا الحية.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
يتكون الماء عندما يتفاعل الهيدروجين والأكسجين لتكوين H2O أثناء سلسلة نقل الإلكترون ، وهي المرحلة الأخيرة من التنفس الخلوي.
تكسير الجلوكوز
التحلل السكري هو المرحلة الأولى من ثلاث مراحل للتنفس الخلوي. حيث تقوم سلسلة من التفاعلات بتفتيت الجلوكوز أو السكر وتحويله إلى جزيئات تسمى البيروفات. الكائنات الحية المختلفة لها وسائل مختلفة للحصول على الجلوكوز. يستهلك البشر الأطعمة التي تحتوي على السكريات والكربوهيدرات ، والتي يتحول الجسم بعد ذلك إلى جلوكوز. تنتج النباتات الجلوكوز أثناء عملية التمثيل الضوئي.
تأخذ الخلايا الجلوكوز وتجمعه مع الأكسجين لتكوين أربعة جزيئات من ثلاثي فوسفات الأدينوزين ، والذي يشار إليه عادةً باسم ATP ، وستة جزيئات من ثاني أكسيد الكربون أثناء تحلل السكر. ATP هو الجزيء الذي تحتاجه الخلايا لتخزين ونقل الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إنشاء جزيئين من الماء خلال هذه الخطوة ، لكنهما نتيجة ثانوية للتفاعل ولا يتم استخدامهما في الخطوات التالية للتنفس الخلوي. لن يتم إنشاء المزيد من ATP والماء إلا في وقت لاحق من العملية.
دورة كريبس
تسمى الخطوة الثانية من التنفس الخلوي دورة كريبس ، والتي تُعرف أيضًا بدورة حمض الستريك أو دورة حمض الكربوكسيليك (TCA). تحدث هذه المرحلة في مصفوفة الميتوكوندريا في الخلية. خلال دورة كريبس المستمرة ، يتم نقل الطاقة إلى ناقلتين ، NADH و FADH2 ، وهو إنزيم وأنزيم يلعبان أدوارًا رئيسية في توليد الطاقة. بعض الأشخاص الذين يجدون صعوبة في إنتاج NADH ، مثل مرضى الزهايمر ، يأخذون مكملات NADH كوسيلة لزيادة اليقظة والتركيز.
الخاتمة الكبرى
سلسلة نقل الإلكترون هي الخطوة الثالثة والأخيرة من التنفس الخلوي. إنها النهاية الكبرى التي يتشكل فيها الماء ، إلى جانب غالبية ATP اللازمة لتشغيل الحياة الخلوية. يبدأ بـ NADH و FADH2 اللذين ينقلان البروتونات عبر الخلية ، مكونين ATP من خلال سلسلة من التفاعلات.
قرب نهاية سلسلة نقل الإلكترون ، يلتقي الهيدروجين من الإنزيمات المساعدة مع الأكسجين الذي استهلكته الخلية ويتفاعل معها لتكوين الماء. بهذه الطريقة ، يتم تكوين الماء كمنتج ثانوي لتفاعل الأيض. إن الواجب الأساسي للتنفس الخلوي ليس خلق تلك المياه ولكن تزويد الخلايا بالطاقة. ومع ذلك ، يلعب الماء دورًا مهمًا في الحياة النباتية والحيوانية ، لذلك من المهم استهلاك الماء بدلاً من الاعتماد على التنفس الخلوي لتكوين القدر من الماء الذي يحتاجه جسمك.