ما الذي يتبع تحلل السكر في حالة وجود الأكسجين؟

تحلل السكر هي عملية تنتج الطاقة بدون وجود أكسجين. يحدث في جميع الخلايا الحية ، من أبسط بدائيات النوى أحادية الخلية إلى أكبر وأثقل الحيوانات. كل ما هو مطلوب ل تحلل السكر أن يحدث هو الجلوكوز، وهو سكر من ستة كربون مع الصيغة C₆ح₁₂ا₆، وسيتوبلازم الخلية بكثافة غنية من الإنزيمات المحللة للجليك (بروتينات خاصة تسرع على طول تفاعلات كيميائية حيوية معينة).

في بدائيات النوىبمجرد انتهاء التحلل السكري ، تصل الخلية إلى حد إنتاج الطاقة. في حقيقيات النواة، ومع ذلك ، التي لديها ميتوكوندريا وبالتالي قادرة على إكمال التنفس الخلوي حتى نهايتها ، صنع البيروفات في التحلل الجلدي تتم معالجته بشكل أكبر بطريقة تنتج في النهاية أكثر من 15 مرة من الطاقة التي تنتجها تحلل السكر وحده يفعل.

بعد دخول جزيء الجلوكوز إلى الخلية ، يكون لديه على الفور مجموعة فوسفات مرتبطة بأحد كربوناته. ثم يتم إعادة ترتيبه في جزيء فسفرة من الفركتوز ، وهو سكر آخر مكون من ستة كربون. ثم يتم فسفرة هذا الجزيء مرة أخرى. تتطلب هذه الخطوات استثمار اثنين من ATP.

بعد ذلك ، ينقسم جزيء ستة كربون إلى زوج من جزيئات الكربون الثلاثة ، ولكل منها الفوسفات الخاص بها. يتم فسفرة كل منها مرة أخرى ، مما ينتج عنه جزيئين متطابقين متطابقين من الفسفرة. حيث يتم تحويل هذه إلى

في وجود الأكسجين ، كما سترى قريبًا ، يكون الناتج النهائي لتحلل السكر من 36 إلى 38 جزيئات ATP، مع فقدان الماء وثاني أكسيد الكربون في البيئة في خطوات التنفس الخلوي الثلاث التالية لتحلل السكر.

ولكن إذا طُلب منك سرد نواتج تحلل السكر ، النقطة الكاملة ، فإن الإجابة هي جزيئين من البيروفات ، واثنان من NADH واثنان من ATP.

في حقيقيات النوى التي تحتوي على كمية كافية من الأكسجين ، يشق البيروفات المصنوع في تحلل السكر طريقه إلى الميتوكوندريا ، حيث تخضع لسلسلة من التحولات التي تؤدي في النهاية إلى ثروة من ATP.

رد فعل الانتقال: يتم تحويل البيروفات المكونة من ثلاثة كربون إلى زوج من جزيئات كربون ثنائية أسيتيل أنزيم أ (أسيتيل CoA)، وهو مشارك رئيسي في مجموعة من التفاعلات الأيضية. ينتج عن هذا فقدان زوج من الكربون على شكل ثاني أكسيد الكربون ، أو كو₂ (منتج نفايات في الإنسان ومصدر غذاء للنباتات).

دورة كريبس: يتحد الأسيتيل CoA الآن مع جزيء رباعي الكربون يسمى أوكسالأسيتات لإنتاج جزيء ستة كربون أوكسالو أسيتات. في سلسلة من الخطوات التي تنتج ناقلات الإلكترون NADH و FADH₂ جنبا إلى جنب مع كمية صغيرة من الطاقة (اثنان ATP لكل جزيء الجلوكوز المنبع) ، يتم تحويل السترات مرة أخرى إلى oxaloacetate. ما مجموعه أربعة CO₂ تعطى للبيئة في دورة كريبس.

سلسلة نقل الإلكترون (ETC): على غشاء الميتوكوندريا ، الإلكترونات من NADH و FADH₂ تستخدم للاستفادة من فسفرة ADP لإنتاج ATP ، مع O₂ (الأكسجين الجزيئي) كمستقبل الإلكترون النهائي. ينتج هذا 32 إلى 34 ATP ، و O₂ يتحول إلى ماء (H₂س).

على الرغم من أنه ليس سؤالًا خادعًا تمامًا ، إلا أن هذا السؤال يتطلب بعض تحديد حدود السؤال. تحلل السكر وحده ليس بالضرورة جزءًا من التنفس الخلوي ، كما هو الحال في بدائيات النوى. ولكن في الكائنات الحية التي تستخدم التنفس الهوائي ، وبالتالي تقوم بالتنفس الخلوي من البداية إلى النهاية ، فإن تحلل السكر هو الخطوة الأولى في العملية وخطوة ضرورية.

إذا تم سؤالك إذا كانت هناك حاجة للأكسجين في كل خطوة من خطوات التنفس الخلوي ، فإن الإجابة هي لا. ولكن إذا سئلت عما إذا كان التنفس الخلوي كما يتم تعريفه عادة يتطلب الأكسجين من أجل المضي قدما ، الجواب هو نعم أكيد.