რა არ არის გადამუშავებული უჯრედების სუნთქვაში?

დედამიწაზე ხილული ცხოვრების გაბატონებული ფორმები, მცენარეები და ცხოველები ფუნქციონირებს დამატებით რეჟიმში, რაც ნამდვილად შემთხვევითი არ არის.

მცენარეთა კვებისათვის აუცილებელი ნივთიერება არის არა მხოლოდ ნარჩენი პროდუქტი ადამიანებსა და სხვა ცხოველებში და ა მცენარეთა მიერ ნარჩენებად გადაყრილი ნივთიერება სჭირდებათ ცხოველებს (და იმავე მცენარის ერთი და იგივე უჯრედის სხვადასხვა ნაწილს) აერობული სუნთქვა სხვა მოლეკულებიც ამ გზით "დაცულია".

ფოტოსინთეზისა და სუნთქვის დროს გადამუშავებული ოთხი ნივთიერებაა: ნახშირორჟანგი (CO₂), რომელიც ნარჩენად გამოიყოფა უჯრედულ სუნთქვაში და გამოიყენება მცენარეების მიერ გლუკოზის დასამზადებლად, ჟანგბადი (O₂), რომელიც ნარჩენების სახით გამოიყოფა მცენარეთა მიერ და მიიღება ცხოველების მიერ, რათა მოხდეს უჯრედული სუნთქვის გაგრძელება. გლუკოზა (C₆ჰ₁₂ო₆), რომელიც მოიხმარენ უჯრედულ სუნთქვაში და მზადდება CO– სგან₂ ფოტოსინთეზში და წყალი(ჰ₂ო), რომელიც წარმოადგენს უჯრედული სუნთქვის ნარჩენ პროდუქტს, მაგრამ საჭიროა ფოტოსინთეზისთვის და სხვა მრავალი რეაქციისთვის.

ზოგიერთ ფორმაში უჯრედული სუნთქვა

ფოტოსინთეზი როგორ მიიღებენ საკვებს მცენარეები, საერთოდ პირში და საჭმლის მომნელებელი სისტემები. ნახშირორჟანგის გაზის მიღებით მათ ფოთლებში არსებულ ღიობებში, რომელსაც ეწოდება სტომა, ისინი აერთიანებენ ნედლეულს, რომელიც მათ სჭირდებათ გლუკოზის შესაქმნელად. გლუკოზის ზოგიერთ ნაწილს მცენარე იყენებს უჯრედული სუნთქვის დროს, ხოლო დანარჩენს შეუძლია გახდეს საკვები ცხოველებისათვის.

ფოტოსინთეზის პირველი ნაწილი შედგება მსუბუქი რეაქციები და მოითხოვს სინათლის წყაროს გასაგრძელებლად. სინათლე ახდენს მცენარეთა უჯრედების სტრუქტურებს ქლოროპლასტები, რომლებიც შეიცავს თილაკოიდებს, რომლებიც თავის მხრივ შეიცავს პიგმენტების ჯგუფს, რომელსაც ე.წ. ქლოროფილი. საბოლოო შედეგი არის ენერგიის შეგროვება ფოტოსინთეზის მეორე ნაწილისთვის და ჟანგბადის გაზის გამოყოფა ნარჩენების სახით.

იმ ბნელი რეაქციები, რომლებიც არ საჭიროებენ მზის სხივებს (მაგრამ არავითარ გავლენას არ ახდენს მათზე), ნახშირორჟანგი კომბინირებულია ხუთ ნახშირბადთან ნაერთს, რომელსაც ეწოდება რიბულოზა-1,5-ბიფოსფატი, ექვს ნახშირბადის შუალედური წარმოებისათვის, რომელთა ნაწილი საბოლოოდ ხდება გლუკოზა. ენერგია ამ ფაზისთვის მოდის ATP და NADPH სინათლის რეაქციებში.

ფოტოსინთეზის განტოლებაა:

6 CO₂ + 6 სთ₂O + მსუბუქი ენერგია → C₆ჰ₁₂ო₆ + 6 ო₂

უჯრედული სუნთქვა არის ეუკარიოტულ უჯრედებში გლუკოზის სრული დაჟანგვა.

იგი მოიცავს ოთხ ნაბიჯს: გლიკოლიზი, გლუკოზის ჟანგბადისგან დამოუკიდებლად გადაქცევა პირავატად; ხიდის რეაქცია, რომელიც არის პიროვატის დაჟანგვა აცეტილ კოფერმენტზე A, კრების ციკლი, რომელიც აცეტილ CoA- ს აერთიანებს ოქსალოაცეტატთან და ქმნის ექვს ნახშირბადოვან ნაერთს, რომელიც საბოლოოდ კვლავ გადაიქცევა ოქსალოაცეტად, გამოიღებს ელექტრონების მატარებლებს და ATP და ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვი, სადაც წარმოიქმნება უჯრედული სუნთქვის ATP– ის უმეტესი ნაწილი.

ამ ნაბიჯებიდან ბოლო სამი, რაც მოიცავს აერობულ სუნთქვას, ხდება მიტოქონდრიებში, ხოლო გლიკოლიზი ხდება ციტოპლაზმაში. გავრცელებული მცდარი შეხედულებაა ის, რომ მცენარეები გადიან ფოტოსინთეზს იმის მაგივრად უჯრედული სუნთქვა; სინამდვილეში, ისინი იყენებენ ორივეს, იყენებენ პირველ პროცესს გლუკოზის შესაქმნელად, როგორც მეორე პროცესისთვის.

ფიჭური სუნთქვის სრული განტოლებაა

გ₆ჰ₁₂ო₆ + 6 ო₂→6 CO₂ + 6 სთ₂O + 36 (ან 38) ATP

როდესაც პირუვატის დამუშავება ფიჭური სუნთქვის აერობული რეაქციების საშუალებით შეუძლებელია, ან იმის გამო, რომ ჟანგბადი არ არის საკმარისი ან ორგანიზმს არ გააჩნია ფერმენტები, რომ გამოიყენოს იგი, დუღილი არის ერთი ალტერნატივა. ეს არის ის, რაც ხდება, როდესაც თქვენ აწარმოებთ ყოვლისმომცველ სპრინტს ან ასწევთ მძიმე წონებს და ამ ანაერობული ვარჯიშისგან "ჟანგბადის დავალიანებას" გადააწყდებით.

ამ პროცესში რძემჟავა დუღილი, რომელიც ასევე ხდება ციტოპლაზმაში, პირუვატი გარდაიქმნება რძემჟავად შემცირების რეაქციაში, რომელიც წარმოქმნის NAD⁺ NADH– დან. ეს უფრო NAD- ს ხდის⁺ ხელმისაწვდომია გლიკოლიზისთვის, რომელიც პიროვატის გარემოდან მოცილებასთან ერთად გლიკოლიზის წინსვლისკენ მიისწრაფვის. ლაქტატის გამოყენება ცხოველების ზოგიერთ უჯრედში შეიძლება, მაგრამ ზოგადად იგი ნარჩენ პროდუქტად ითვლება.

საფუარში დუღილი აწარმოებს ორ ნახშირბადოვან პროდუქტს ეთანოლს ლაქტატის ნაცვლად. მიუხედავად იმისა, რომ ჯერ კიდევ არ არის ნარჩენები, უდავოა, რომ ადამიანთა საზოგადოებები ძალზე განსხვავებულად გამოიყურება, რომ არ არსებობდეს ეთანოლი, აქტიური ნივთიერება ალკოჰოლური სასმელების მთელ მსოფლიოში.