Cellandningen är en uppsättning processer som uppstår i eukaryota celler som genereras ATP (adenosintrifosfat) för cellenergi och involverar både anaeroba och aeroba steg. I allmänhet kan cellulär andning delas in i fyra steg: Glykolys, som inte kräver syre och förekommer i mitokondrierna i alla celler, och de tre stadierna av aerob andning, som alla förekommer i mitokondrier: bro (eller övergång) reaktion, de Krebs cyklar och den elektron transport kedja reaktioner.
Så om du blir ombedd att identifiera scenen (eller stadierna) i cellulär andning som sker helt utanför av mitokondrierna kan du svara på "glykolys" och vara klar med det. Men för nyfikna uppmanar detta bara frågan: Vad exakt händer inuti dessa mitokondrier? Det vill säga, vad händer i slutet av en glukosmolekyl med sex kol som kommer in i glykolys i cytoplasman?
Andning i prokaryoter vs. Eukaryoter
Prokaryota celler har inga interna membranbundna organeller. Deras DNA flyter fritt i cytoplasman, liksom de enzymproteiner som behövs för att driva glykolys med. Således består hela andningen av glykolys.
I eukaryota celler, broreaktionen, Krebs-cykeln och elektrontransportkedjan tillsammans utgör aerob andning, och är som sådan de tre sista stegen i cellulär andning som en hela.
Vilka av de fyra stegen av cellulär andning inträffar i mitokondrier?
Egentligen kan en bättre fråga att ställa, om du är i färd med att veta vilka processer som händer och var de händer i eukaryota celler, kan vara: Vilket av följande gör inte förekommer i mitokondrier?
- Splittring av ett socker
- Broreaktionen
- Krebs-cykeln
- Electron Transport Chain
Svaret, en, kommer ihåg genom att komma ihåg att alla celler använder glykolys (delningen av glukos i två pyruvatmolekyler med tre kol), men endast eukaryota celler har organeller, inklusive mitokondrier.
På ett sätt, för eukaryoter, är glykolys nästan en olägenhet, som endast tjänar två av de 36 till 38 ATP-cellulära andningen som helhet genererar per molekyl glukos. På grundval av enkla proportioner skulle man "förvänta sig" nästan all cellulär andning att inträffa någonstans i mitokondrier, och detta är faktiskt fallet - tre av de fyra faserna.
Mitokondriernas struktur och funktion
Mitokondrier är inneslutna i ett dubbelt plasmamembran, som det som omsluter cellen som helhet och andra organeller (t.ex. Golgi-apparaten). Insidan av mitokondrierna, ett utrymme som är analogt med cytoplasma om mitokondrier liknas med celler, kallas matris.
Mitokondrier har sitt eget DNA i cytoplasman, precis där det skulle hittas om mitokondrier fortfarande var fritt existerande bakterier. Det överförs endast genom äggceller, så endast genom moderns (moderns) linje av förfäder och ättlingar.
Cellular Respiration: Faser och webbplatser
Glykolys: Cytoplasmfas. I denna serie med tio reaktioner i cytoplasmantransformeras glukos till ett par pyruvatmolekyler. två ATP genereras och inget syre krävs. Om syre är närvarande och cellen är eukaryot passeras pyruvat till mitokondrier.
Broreaktion: Mitokondriens fas 1. Pyruvat omvandlas till acetylkoenzym A genom att förlora en kolatom (i form av koldioxid, CO2) och få en koenzym A-molekyl i stället. Acetyl CoA är en viktig metabolisk mellanprodukt i alla celler.
Krebs Cycle: Mitochondria Phase 2. I mitokondriell matris kombinerades acetyl CoA med fyrkolmolekylen oxaloacetat för att bilda citrat. I en serie steg som genererar två ATP (en ATP per uppströms pyruvatmolekyl) omvandlas denna molekyl tillbaka till oxaloacetat. I processen bär elektronbärarna NADH och FADH2 produceras i överflöd.
Elektrontransportkedja: Mitokondriens fas 3. På det inre mitokondriella membranet används elektronbärarna från Krebs-cykeln för att driva tillsatsen av fosfatgrupper till ADP (adenosindifosfat) för att göra 32 till 34 ATP. Totalt genereras således cellulär andning 36 till 38 ATP per glukosmolekyl34 till 36 av dem i de tre mitokondriella stadierna.