Четыре стадии клеточного дыхания

Клеточное дыхание представляет собой сумму различных биохимических средств, которые эукариотические организмы используют для извлечения энергия из еды, в частности глюкоза молекулы.

Процесс клеточного дыхания включает четыре основных этапа или этапа: Гликолиз, который встречается у всех организмов, прокариотических и эукариотических; в мостовая реакция, который устанавливает сцену для аэробного дыхания; и Цикл Кребса и электронная транспортная цепькислородзависимые пути, которые происходят последовательно в митохондриях.

Шаги клеточного дыхания не происходят с одинаковой скоростью, и один и тот же набор реакций может протекать с разной скоростью в одном и том же организме в разное время. Например, можно ожидать, что скорость гликолиза в мышечных клетках значительно возрастет во время интенсивных тренировок. анаэробный упражнения, которые влекут за собой «кислородный дефицит», но шаги аэробного дыхания не ускоряются заметно, если упражнения не выполняются с аэробным уровнем интенсивности «с оплатой по факту».

Полный формула клеточного дыхания выглядит немного по-разному от источника к источнику, в зависимости от того, что авторы решили включить в качестве значимых реагентов и продуктов. Например, во многих источниках отсутствуют электронные носители НАД.⁺/ НАДН и ФАД²⁺/ FADH2 из биохимического баланса.

В целом, глюкоза из шестиуглеродной молекулы сахара превращается в диоксид углерода и воду в присутствии кислорода с образованием от 36 до 38 молекул АТФ (аденозинтрифосфатприродная «энергетическая валюта» клеток). Это химическое уравнение представлено следующим уравнением:

C₆ЧАС₁₂О₆ + 6 O₂ → 6 СО₂ + 12 часов₂O + 36 АТФ

Первый этап клеточного дыхания - это гликолиз, который представляет собой набор из десяти реакций, не требующих кислорода и, следовательно, протекающих в каждой живой клетке. Прокариоты (из доменов Бактерии и Археи, ранее называвшиеся «архебактериями») почти исключительно используют гликолиз, в то время как эукариоты (животные, грибы, простейшие и растения) используют его в основном как сервировщик стола для более энергетически прибыльных реакции аэробного дыхания.

В цитоплазме происходит гликолиз. На «инвестиционной фазе» процесса два АТФ потребляются, поскольку два фосфата добавляются к производному глюкозы, прежде чем оно расщепляется на два трехуглеродных соединения. Они превращаются в две молекулы пируват, 2 НАДН и четыре АТФ для чистая прибыль двух спс.

Второй этап клеточного дыхания переход или же мостовая реакция, получает меньше внимания, чем остальная часть клеточного дыхания. Однако, как следует из названия, без него не было бы возможности перейти от гликолиза к аэробным реакциям.

В этой реакции, которая происходит в митохондриях, две молекулы пирувата в результате гликолиза превращаются в две молекулы ацетилкофермента А (ацетил-КоА) с двумя молекулами CO₂ производится как отходы метаболизма. АТФ не производится.

В Цикл Кребса не генерирует много энергии (два АТФ), но путем объединения двухуглеродной молекулы ацетил-КоА с четырехуглеродной молекулой оксалоацетата и циклирования полученный продукт через серию переходов, которые урезают молекулу обратно до оксалоацетата, образует восемь НАДХ и два ФАД₂, еще один переносчик электронов (четыре NADH и один FADH₂ на молекулу глюкозы, попадающую в клеточное дыхание при гликолизе).

Эти молекулы необходимы для электронная транспортная цепь, а в процессе их синтеза еще четыре CO₂ молекулы выделяются из клетки как отходы.

Четвертая и последняя стадия клеточного дыхания - это то место, где происходит основное «создание» энергии. Электроны, переносимые НАДН и ФАДН₂ извлекаются из этих молекул ферментами в митохондриальная мембрана и используется для управления процессом, называемым окислительным фосфорилированием, в котором электрохимический градиент, управляемый высвобождение вышеупомянутых электронов приводит к добавлению молекул фосфата к АДФ для получения АТФ.

Кислород требуется для этого шага, так как это последний акцептор электронов в цепи. Это создает H₂О, значит, именно на этом этапе в уравнении клеточного дыхания берется вода.

Всего на этом этапе генерируется от 32 до 34 молекул АТФ, в зависимости от того, как суммируется выход энергии. Таким образом клеточное дыхание дает в общей сложности от 36 до 38 АТФ: 2 + 2 + (32 или 34).