Stanično disanje je skup procesa koji se događaju u eukariotskim stanicama koji generira ATP (adenozin trifosfat) za staničnu energiju i uključuje anaerobne i aerobne korake. Općenito, stanično disanje možemo podijeliti u četiri faze: Glikoliza, koji ne zahtijeva kisik i javlja se u mitohondrijima svih stanica, te tri faze aerobnog disanja, koje se sve događaju u mitohondrijima: most (ili tranzicija) reakcija, Krebsov ciklus i lanac za transport elektrona reakcije.
Dakle, ako se od vas zatraži da identificirate stadij (ili faze) staničnog disanja koji se u cijelosti događa izvana mitohondrija, možete odgovoriti na "glikolizu" i završiti s njom. No znatiželjnicima ovo samo postavlja pitanje: Što se točno događa iznutra te mitohondrije? Odnosno, što se na kraju događa s molekulom glukoze sa šest ugljika koja ulazi u glikolizu u citoplazmi?
Disanje kod prokariota vs. Eukarioti
Prokariotske stanice nemaju nikakvu unutarnju membranu vezanu organele. Njihova DNA slobodno pluta u citoplazmi, kao i enzimski proteini neophodni za poticanje glikolize. Stoga se cjelokupno njihovo disanje sastoji od glikolize.
U eukariotskim stanicama, reakcija mosta, Krebsov ciklus i lanac transporta elektrona zajedno čine aerobno disanje i kao takvi posljednja su tri koraka u staničnom disanju kao cijela.
Koji se od četiri koraka staničnog disanja događa u Mitohondriji?
Zapravo, bolje pitanje koje biste trebali postaviti, ako želite znati koji se procesi događaju i gdje se događaju u eukariotskim stanicama, moglo bi biti: Što od sljedećeg čini ne javljaju se u mitohondrijima?
- Dijeljenje šećera
- Reakcija mosta
- Krebsov ciklus
- Lanac transporta elektrona
Odgovor se pamti imajući na umu da sve stanice koriste glikolizu (cijepanje glukoze u dvije molekule piruvata s tri ugljika), ali samo eukariotske stanice imaju organele, uključujući mitohondriji.
Također, na neki način, za eukariote, glikoliza je gotovo smetnja, opslužujući samo dvije od 36 do 38 ATP staničnih disanja koje u cjelini generiraju po molekuli glukoze. Na temelju jednostavnih proporcija, "očekivali biste" da se gotovo cijelo stanično disanje dogodi negdje u mitohondrijima, a to je zapravo slučaj - tri od četiri faze.
Građa i funkcija mitohondrija
Mitohondriji su zatvoreni u dvostruku plazemsku membranu, poput one koja obuhvaća stanicu u cjelini i druge organele (npr. Golgijev aparat). Unutrašnjost mitohondrija, prostor analogan citoplazmi ako se mitohondriji uspoređuju sa stanicama, naziva se matrica.
Mitohondriji imaju vlastitu DNK, u citoplazmi, upravo tamo gdje bi se našli da su mitohondriji još uvijek slobodne bakterije. Prenosi se samo jajnim stanicama, dakle samo majčinom (majčinom) linijom predaka i potomaka.
Stanično disanje: faze i mjesta
Glikoliza: faza citoplazme. U ovom nizu od deset reakcija u citoplazmi, glukoza se pretvara u par molekula piruvata. generiraju se dva ATP i nije potreban kisik. Ako je prisutan kisik, a stanica je eukariotska, piruvat se prenosi u mitohondrije.
Reakcija mosta: Faza 1 mitohondrija. Piruvat se pretvara u acetil koenzim A gubitkom atoma ugljika (u obliku ugljičnog dioksida, CO2) i na svom mjestu dobivaju molekulu koenzima A. Acetil CoA važan je metabolički međuprodukt u svim stanicama.
Krebsov ciklus: Mitohondrija 2. faza. U mitohondrijskoj matrici acetil CoA kombinira se s molekulom oksaloacetata s četiri ugljika dajući citrat. U nizu koraka koji generiraju dva ATP (jedan ATP po uzvodnoj molekuli piruvata), ta se molekula pretvara natrag u oksaloacetat. U tom procesu nose se elektroni NADH i FADH2 proizvode se u izobilju.
Lanac prijenosa elektrona: Mitohondrija 3. faza. Na unutarnjoj membrani mitohondrija, nosači elektrona iz Krebsovog ciklusa koriste se za pojačanje adicije fosfatnih skupina u ADP (adenozin difosfat) da bi se dobilo 32 do 34 ATP. Ukupno generira stanično disanje 36 do 38 ATP po molekuli glukoze, Njih 34 do 36 u tri mitohondrijska stadija.