Šūnu elpošana ir procesu kopums, kas notiek eikariotu šūnās ATP (adenozīna trifosfāts) šūnu enerģijai un ietver gan anaerobos, gan aerobos soļus. Šūnu elpošanu var iedalīt četros posmos: Glikolīze, kas neprasa skābekli un notiek visu šūnu mitohondrijos, un trīs aerobās elpošanas posmi, kas visi notiek mitohondrijos: tilts (vai pāreja) reakcija, Krebsa cikls un elektronu transporta ķēde reakcijas.
Tātad, ja jums tiek lūgts noteikt šūnu elpošanas posmu (vai posmus), kas notiek pilnībā ārā no mitohondrijām, jūs varat atbildēt uz "glikolīzi" un paveikt ar to. Bet ziņkārīgajiem tas tikai liek uzdot jautājumu: kas īsti notiek iekšā tie mitohondriji? Tas ir, kas notiek pašā sešu oglekļa glikozes molekulas beigās, kas citoplazmā nonāk glikolīzē?
Elpošana prokariotos vs. Eikarioti
Prokariotu šūnām nav saistītas iekšējās membrānas organellas. Viņu DNS brīvi peld citoplazmā, tāpat kā fermentu olbaltumvielas, kas nepieciešamas glikolīzes virzīšanai. Tādējādi visu viņu elpošanu veido glikolīze.
Eikariotu šūnās tilta reakcija, Krebsa cikls un elektronu transporta ķēde kopā veido aerobo elpošanu, un kā tādi ir pēdējie trīs šūnu elpošanas soļi kā a vesels.
Kurš no četriem šūnu elpošanas posmiem notiek mitohondrijos?
Patiesībā labāks jautājums, kas jāuzdod, ja zināt, kādi procesi notiek un kur tie notiek eikariotu šūnās, varētu būt šāds: nē rodas mitohondrijos?
- Cukura sadalīšana
- Tilta reakcija
- Krebsa cikls
- Elektronu transporta ķēde
Atbilde, viena, tiek atcerēta, paturot prātā, ka visas šūnas izmanto glikolīzi (Sadalīšana) glikoze divās trīs oglekļa piruvāta molekulās), bet tikai eikariotu šūnās ir organelli, ieskaitot mitohondrijos.
Savā ziņā eikariotiem glikolīze ir gandrīz traucējoša, un tā tikai divas no 36 līdz 38 ATP šūnu elpošanu rada uz vienu glikozes molekulu. Pamatojoties uz vienkāršām proporcijām, jūs varētu "sagaidīt", ka gandrīz visa šūnu elpošana notiks kaut kur mitohondrijos, un tas tā arī ir - trīs no četrām fāzēm.
Mitohondriju uzbūve un darbība
Mitohondriji ir noslēgti dubultā plazmas membrānā, tāpat kā tas, kas aptver visu šūnu un citus organoīdus (piemēram, Golgi aparātu). Mitohondriju iekšpusi, citoplazmai līdzīgu telpu, ja mitohondrijus pielīdzina šūnām, sauc par matrica.
Mitohondrijām ir savs DNS citoplazmā, tieši tur, kur tas būtu atrodams, ja mitohondrijās joprojām būtu brīvas baktērijas. Tas tiek nodots tikai caur olšūnām, tātad tikai caur senču un pēcnācēju mātes (mātes) līniju.
Šūnu elpošana: fāzes un vietnes
Glikolīze: citoplazmas fāze. Šajā desmit reakciju sērijā citoplazmāglikoze tiek pārveidota par piruvāta molekulu pāri. tiek radīti divi ATP, un skābeklis nav vajadzīgs. Ja skābeklis ir klāt un šūna ir eikariota, piruvāts tiek nodots gar mitohondrijām.
Tilta reakcija: mitohondriju 1. fāze. Piruvāts tiek pārveidots par acetilkoenzīmu A, zaudējot oglekļa atomu (oglekļa dioksīda CO2) un savā vietā iegūstot koenzīma A molekulu. Acetil CoA ir svarīgs vielmaiņas starpprodukts visās šūnās.
Krebsa cikls: 2. mitohondriju fāze. Mitohondriju matricā acetil CoA apvienojumā ar četru oglekļa molekulu oksaloacetātu veidoja citrātu. Veicot virkni darbību, kas rada divus ATP (vienu ATP uz vienu piruvāta molekulu augšpusē), šī molekula atkal tiek pārveidota par oksaloacetātu. Šajā procesā elektronu nesēji NADH un FADH2 tiek ražoti pārpilnībā.
Elektronu transporta ķēde: 3. mitohondriju fāze. Uz iekšējās mitohondriju membrānas tiek izmantoti Krebsa cikla elektronu nesēji, lai aktivētu fosfātu grupu pievienošanu ADP (adenozīna difosfātam), lai iegūtu 32 līdz 34 ATP. Kopumā tādējādi rodas šūnu elpošana 36 līdz 38 ATP uz vienu glikozes molekulu, 34 līdz 36 no tiem trīs mitohondriju stadijās.