Cellular respirasjon er et sett med prosesser som oppstår i eukaryote celler som genererer ATP (adenosintrifosfat) for cellenergi og involverer både anaerobe og aerobe trinn. Generelt kan mobil respirasjon deles inn i fire trinn: Glykolyse, som ikke krever oksygen og forekommer i mitokondriene i alle celler, og de tre stadiene av aerob respirasjon, som alle forekommer i mitokondrier: bro (eller overgang) reaksjon, de Krebs sykler og elektrontransportkjede reaksjoner.
Så hvis du blir bedt om å identifisere scenen (eller stadiene) av cellulær respirasjon som skjer helt utenfor av mitokondriene, kan du svare på "glykolyse" og være ferdig med den. Men for nysgjerrige innbyr dette bare til spørsmålet: Hva skjer egentlig innsiden de mitokondriene? Det vil si hva som skjer helt på slutten av et seks-karbon glukosemolekyl som kommer inn i glykolyse i cytoplasmaet?
Åndedrett i prokaryoter vs. Eukaryoter
Prokaryote celler har ingen indre membranbundet organeller. Deres DNA flyter fritt i cytoplasmaet, i likhet med enzymproteinene som er nødvendige for å presse glykolyse sammen. Dermed består hele respirasjonen av glykolyse.
I eukaryote celler, broreaksjonen, Krebs-syklusen og elektrontransportkjeden sammen utgjør aerob respirasjon, og som sådan er de tre siste trinnene i mobil respirasjon som en hel.
Hvilke av de fire trinnene med cellulær respirasjon forekommer i mitokondriene?
Egentlig kan et bedre spørsmål å stille, hvis du er i ferd med å vite hvilke prosesser som skjer og hvor de skjer i eukaryote celler, være: Hvilket av følgende gjør ikke forekomme i mitokondrier?
- Splitting of a Sugar
- Broreaksjonen
- Krebs-syklusen
- Elektrontransportkjeden
Svaret, en, huskes ved å huske på at alle celler bruker glykolyse (splitting av glukose i to tre-karbon pyruvatmolekyler), men bare eukaryote celler har organeller, inkludert mitokondrier.
På en måte, for eukaryoter, er glykolyse nesten en plage, og tjener bare to av de 36 til 38 ATP-cellulære respirasjonene som helhet genererer per molekyl glukose. På grunnlag av enkle proporsjoner vil du "forvente" at nesten all cellulær respirasjon vil forekomme et sted i mitokondrier, og dette er faktisk tilfelle - tre av de fire fasene.
Struktur og funksjon av mitokondrier
Mitokondrier er lukket i en dobbel plasmamembran, som den som omslutter cellen som helhet og andre organeller (f.eks. Golgi-apparatet). Innsiden av mitokondriene, et rom som er analogt med cytoplasma hvis mitokondrier sammenlignes med celler, kalles matrise.
Mitokondrier har sitt eget DNA, i cytoplasmaet, akkurat der det ville bli funnet hvis mitokondrier fortsatt var fritt eksisterende bakterier. Den sendes bare ned gjennom eggceller, så bare gjennom mors (mors) linje av forfedre og etterkommere.
Cellular Respiration: Faser og nettsteder
Glykolyse: Cytoplasma-fase. I denne serien av ti reaksjoner i cytoplasmaettransformeres glukose til et par pyruvatmolekyler. to ATP genereres, og det kreves ikke oksygen. Hvis oksygen er tilstede og cellen er eukaryot, føres pyruvatet videre til mitokondriene.
Broreaksjon: Mitokondriene fase 1. Pyruvat omdannes til acetylkoenzym A ved å miste et karbonatom (i form av karbondioksid, CO2) og få et koenzym A-molekyl i stedet. Acetyl CoA er et viktig metabolsk mellomprodukt i alle celler.
Krebs Cycle: Mitochondria Phase 2. I mitokondrie-matrisen kombinerte acetyl CoA med fire-karbonmolekylet oksaloacetat for å danne sitrat. I en serie trinn som genererer to ATP (en ATP per oppstrøms pyruvatmolekyl), omdannes dette molekylet tilbake til oksaloacetat. I prosessen bærer elektronbærerne NADH og FADH2 produseres i overflod.
Elektron transportkjede: Mitokondriene fase 3. På den indre mitokondrielle membranen brukes elektronbærerne fra Krebs-syklusen til å forsyne tilsetningen av fosfatgrupper til ADP (adenosindifosfat) for å lage 32 til 34 ATP. Totalt genererer dermed cellulær respirasjon 36 til 38 ATP per molekyl glukose, 34 til 36 av dem i de tre mitokondrielle stadiene.
