Четири фазе ћелијског дисања

Ћелијско дисање је збир различитих биохемијских средстава која еукариотски организми користе за екстракцију енергије конкретно од хране глукоза молекула.

Процес ћелијског дисања укључује четири основне фазе или корака: Гликолиза, који се јавља у свим организмима, прокариотским и еукариотским; тхе мост реакција, који спречава сцену за аеробно дисање; и Кребсов циклус и ланац за транспорт електрона, путеви зависни од кисеоника који се јављају у низу у митохондријима.

Кораци ћелијског дисања не дешавају се истом брзином, а исти скуп реакција може се одвијати различитим брзинама у истом организму у различито време. На пример, очекује се да ће се стопа гликолизе у мишићним ћелијама знатно повећати током интензивног анаеробни вежбање које има „дуг кисеоника“, али кораци аеробног дисања не убрзавају се знатно уколико се вежбе не изводе на аеробном нивоу „паи-ас-иоу-го“ интензитета.

Комплетна формула ћелијског дисања изгледа мало другачије од извора до извора, у зависности од тога шта аутори одлуче да укључе као значајне реактанте и производе. На пример, многи извори изостављају носаче електрона НАД

Генерално, молекул шећера са шест угљеника претвара се у угљен-диоксид и воду у присуству кисеоника дајући 36 до 38 молекула АТП (аденозин трифосфат, „енергетска валута“ ћелија у целој природи). Ова хемијска једначина представљена је следећом једначином:

Ц.₆Х.₁₂О.₆ + 6 О.₂ → 6 ЦО₂ + 12 Х.₂О + 36 АТП

Прва фаза ћелијског дисања је гликолиза, што је скуп од десет реакција којима није потребан кисеоник и због тога се јавља у свакој живој ћелији. Прокариоти (из домена Бактерије и Археје, раније названи „архебактерије“) користе готово искључиво гликолизу, док га еукариоти (животиње, гљиве, протисти и биљке) користе углавном као сто за постављање енергетски уноснијих реакције на аеробик дисање.

Гликолиза се одвија у цитоплазми. У „инвестиционој фази“ процеса троше се два АТП јер се два деривата фосфата додају деривату глукозе пре него што се подели на два једињења са три угљеника. Они се трансформишу у два молекула пируват, 2 НАДХ и четири АТП за а нето добитак од два АТП-а.

Друга фаза ћелијског дисања, прелаз или мост реакција, добија мање пажње од остатка ћелијског дисања. Као што назив говори, међутим, без гликолизе не би било начина да се пређе до аеробних реакција.

У овој реакцији, која се јавља у митохондријима, два молекула пирувата из гликолизе претварају се у два молекула ацетил коензима А (ацетил ЦоА), са два молекула ЦО₂ произведен као метаболички отпад. Не производи се АТП.

Тхе Кребсов циклус не генерише много енергије (два АТП), али комбиновањем молекула ацетила ЦоА са два угљеника са молекулом оксалоацетата са четири угљеника и циклуса настали производ кроз серију прелаза који молекул доводе до оксалоацетата, он генерише осам НАДХ и два ФАДХ₂, још један носач електрона (четири НАДХ и један ФАДХ₂ по молекулу глукозе који улази у ћелијско дисање при гликолизи).

Ови молекули су потребни за ланац за транспорт електрона, а током њихове синтезе још четири ЦО₂ молекули се избацују из ћелије као отпад.

У четвртој и последњој фази ћелијског дисања врши се главно „стварање“ енергије. Електрони ношени НАДХ и ФАДХ₂ из ових молекула извлаче ензими у митохондријска мембрана и користи се за покретање процеса који се назива оксидативна фосфорилација, при чему електрохемијски градијент покреће ослобађање горе поменутих електрона покреће додавање молекула фосфата у АДП да би се добило АТП.

Кисеоник је потребан за овај корак, јер је коначни акцептор електрона у ланцу. Ово ствара Х.₂О, дакле, из овог корака долази вода у једначини ћелијског дисања.

Укупно се у овом кораку генерише 32 до 34 молекула АТП, у зависности од тога како се збраја принос енергије. Тако ћелијско дисање даје укупно 36 до 38 АТП: 2 + 2 + (32 или 34).