Ląstelinis kvėpavimas yra įvairių biocheminių priemonių, kuriomis išgaunami eukariotiniai organizmai, suma energijos nuo maisto, konkrečiai gliukozės molekulės.
Korinio kvėpavimo procesą sudaro keturi pagrindiniai etapai arba etapai: Glikolizė, kuris pasitaiko visuose organizmuose, prokariotinis ir eukariotinis; tilto reakcija, kuris stabdo sceną aerobiniam kvėpavimui; ir Krebso ciklas ir elektronų perdavimo grandinė, nuo deguonies priklausantys keliai, kurie vyksta nuosekliai mitochondrijose.
Ląstelinio kvėpavimo žingsniai nevyksta tuo pačiu greičiu, o tas pats reakcijų rinkinys gali vykti skirtingu greičiu tame pačiame organizme skirtingu metu. Pvz., Tikimasi, kad raumenų ląstelių glikolizės greitis intensyviai padidės anaerobinis mankšta, dėl kurios atsiranda „deguonies skola“, tačiau aerobinio kvėpavimo žingsniai pastebimai nespartėja, nebent mankšta atliekama esant aerobiniam „užmokesčio už einamumą“ intensyvumo lygiui.
Korinio kvėpavimo lygtis
Pilnas korinio kvėpavimo formulė atrodo šiek tiek kitoks, atsižvelgiant į tai, ką autoriai nusprendžia įtraukti kaip reikšmingus reagentus ir produktus. Pavyzdžiui, daugelyje šaltinių nėra elektronų nešėjų NAD
Apskritai, esant šešių anglių cukraus molekulei, gliukozė, esant deguoniui, paverčiama anglies dioksidu ir vandeniu, gaunant 36–38 ATP molekules (adenozino trifosfatas, gamtoje esanti ląstelių „energijos valiuta“). Ši cheminė lygtis vaizduojama tokia lygtimi:
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 12 H2O + 36 ATP
Glikolizė
Pirmasis korinio kvėpavimo etapas yra glikolizė, kuris yra dešimties reakcijų, kurioms nereikia deguonies, rinkinys, todėl vyksta kiekvienoje gyvoje ląstelėje. Prokariotai (iš domenų Bacteria ir Archaea, anksčiau vadinti „archaebacteria“) glikolizę naudoja beveik išimtinai, kadangi eukariotai (gyvūnai, grybai, protistai ir augalai) jį dažniausiai naudoja kaip stalo rinkinį energingesniam pelningumui reakcijos aerobinis kvėpavimas.
Glikolizė vyksta citoplazmoje. Proceso „investicinėje fazėje“ suvartojami du ATP, kai du gliukozės darinyje pridedami du fosfatai, kol jis padalijamas į du trijų anglies junginius. Jie transformuojami į dvi molekules piruvatas, 2 NADH ir keturi ATP grynasis dviejų ATP pelnas.
Tiltinė reakcija
Antrasis korinio kvėpavimo etapas perėjimas arba tilto reakcija, gauna mažiau dėmesio nei visas kitas ląstelių kvėpavimas. Tačiau, kaip rodo pavadinimas, jokiu būdu negalima pereiti nuo glikolizės prie aerobinių reakcijų be jos.
Šioje mitochondrijose vykstančioje reakcijoje dvi glikolizės metu gautos piruvato molekulės paverčiamos dviem acetilo kofermento A (acetil CoA) molekulėmis su dviem CO molekulėmis2 susidaro kaip medžiagų apykaitos atliekos. ATP nėra gaminamas.
Krebso ciklas
The Krebso ciklas negeneruoja daug energijos (du ATP), bet derinant dviejų anglių molekulę acetilo CoA su keturių anglies molekulių oksaloacetatu ir gautą produktą per daugybę perėjimų, kurie molekulę grąžina į oksaloacetatą, jis sukuria aštuoni NADH ir du FADH2, kitas elektronų nešėjas (keturi NADH ir vienas FADH2 gliukozės molekulei, patenkančiai į ląstelių kvėpavimą glikolizės metu).
Šios molekulės reikalingos elektronų perdavimo grandinėir jų sintezės metu dar keturi CO2 molekulės išsiskiria iš ląstelės kaip atliekos.
Elektronų transportavimo grandinė
Ketvirtasis ir paskutinis korinio kvėpavimo etapas yra pagrindinis energijos „sukūrimas“. NADH ir FADH nešami elektronai2 yra traukiami iš šių molekulių fermentų mitochondrijų membrana ir naudojamas procesui, vadinamam oksidaciniu fosforilinimu, kur elektrocheminis gradientas valdomas išsiskyrę iš minėtų elektronų, fosforo molekulės gali prisijungti prie ADP ATP.
Deguonis reikalingas šiam žingsniui, nes jis yra galutinis elektronų akceptorius grandinėje. Tai sukuria H2O, taigi iš šio žingsnio kyla vanduo korinio kvėpavimo lygtyje.
Iš viso šiame etape susidaro 32–34 ATP molekulės, priklausomai nuo to, kaip sumuojamas energijos derlius. Taigi ląstelinis kvėpavimas iš viso duoda nuo 36 iki 38 ATP: 2 + 2 + (32 arba 34).
