Buněčné dýchání je sada procesů, které se vyskytují v eukaryotických buňkách, které generují ATP (adenosintrifosfát) pro buněčnou energii a zahrnuje jak anaerobní, tak aerobní kroky. Obecně lze buněčné dýchání rozdělit do čtyř fází: Glykolýza, který nevyžaduje kyslík a vyskytuje se v mitochondriích všech buněk, a ve třech fázích aerobního dýchání, které se všechny vyskytují v mitochondriích: most (nebo přechod) reakce, the Krebsův cyklus a elektronový transportní řetězec reakce.
Pokud jste tedy požádáni o identifikaci stadia (stádií) buněčného dýchání, které nastává úplně mimo mitochondrií můžete odpovědět na „glykolýzu“ a být s tím hotovi. Ale pro zvědavce to jen vyvolává otázku: Co přesně se stane uvnitř ty mitochondrie? To znamená, co se stane na samém konci s molekulou glukózy se šesti uhlíky, která vstupuje do glykolýzy v cytoplazmě?
Dýchání u prokaryot vs. Eukaryoty
Prokaryotické buňky nemají žádnou vnitřní vazbu na membránu organely. Jejich DNA se v cytoplazmě volně vznáší, stejně jako enzymové proteiny nezbytné k vytlačování glykolýzy. Celá jejich dýchání tedy spočívá v glykolýze.
V eukaryotických buňkách je můstková reakce, Krebsův cyklus a elektronový transportní řetězec dohromady představují aerobní dýchání a jako takové jsou poslední tři kroky buněčného dýchání jako a Celý.
Které ze čtyř kroků buněčného dýchání se vyskytují v mitochondriích?
Lepší otázkou, na kterou se ve skutečnosti můžete zeptat, pokud máte zájem vědět, jaké procesy se dějí a kde se dějí v eukaryotických buňkách, může být: Která z následujících možností ne vyskytují se v mitochondriích?
- Štěpení cukru
- Mostní reakce
- Krebsův cyklus
- Elektronový dopravní řetězec
Odpověď si pamatujeme tím, že všechny buňky využívají glykolýzu (štěpení) glukóza do dvou molekul pyruvátu se třemi uhlíky), ale pouze eukaryotické buňky mají organely, včetně mitochondrie.
Svým způsobem je pro eukaryota glykolýza téměř na obtíž a slouží pouze dvěma z 36 až 38 buněčných dýchacích cest ATP jako celku, které generuje na molekulu glukózy. Na základě jednoduchých proporcí byste „očekávali“, že se téměř všechny buněčné dýchání vyskytnou někde v mitochondriích, a to je ve skutečnosti případ - tři ze čtyř fází.
Struktura a funkce mitochondrií
Mitochondrie jsou uzavřeny v dvojité plazmatické membráně, jako je ta obklopující buňku jako celek a další organely (např. Golgiho aparát). Vnitřek mitochondrií, prostor analogický cytoplazmě, pokud jsou mitochondrie přirovnávány k buňkám, se nazývá matice.
Mitochondrie mají svou vlastní DNA v cytoplazmě právě tam, kde by se našlo, kdyby mitochondrie byly stále volně existujícími bakteriemi. Předává se pouze vaječnými buňkami, tedy pouze mateřskou (mateřskou) linií předků a potomků.
Buněčné dýchání: Fáze a stránky
Glykolýza: fáze cytoplazmy. V této sérii deseti reakcí v cytoplazměse glukóza transformuje na pár molekul pyruvátu. jsou generovány dva ATP a není vyžadován žádný kyslík. Pokud je přítomen kyslík a buňka je eukaryotická, je pyruvát předán do mitochondrií.
Bridge Reaction: Mitochondria Phase 1. Pyruvát se přeměňuje na acetyl koenzym A ztrátou atomu uhlíku (ve formě oxidu uhličitého, CO2) a získání molekuly koenzymu A na jejím místě. Acetyl CoA je důležitým metabolickým meziproduktem ve všech buňkách.
Krebsův cyklus: Mitochondrie Fáze 2. V mitochondriální matrici se acetyl CoA spojil s čtyřuhlíkovou molekulou oxaloacetátu za vzniku citrátu. V sérii kroků, které generují dva ATP (jeden ATP na předcházející molekulu pyruvátu), je tato molekula převedena zpět na oxaloacetát. V procesu elektronové nosiče NADH a FADH2 jsou vyráběny v hojném množství.
Elektronový transportní řetězec: Mitochondrie Fáze 3. Na vnitřní mitochondriální membráně se elektronové nosiče z Krebsova cyklu používají k napájení přidání fosfátových skupin k ADP (adenosindifosfát) za vzniku 32 až 34 ATP. Celkově se tedy generuje buněčné dýchání 36 až 38 ATP na molekulu glukózy, 34 až 36 z nich ve třech mitochondriálních stádiích.
