ขั้นตอนใดเกิดขึ้นในไมโตคอนเดรีย

การหายใจระดับเซลล์ เป็นชุดของกระบวนการที่เกิดขึ้นในเซลล์ยูคาริโอตที่สร้าง ATP (อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต) สำหรับพลังงานเซลล์และเกี่ยวข้องกับขั้นตอนแบบไม่ใช้ออกซิเจนและแอโรบิก โดยทั่วไป การหายใจระดับเซลล์สามารถแบ่งออกเป็นสี่ขั้นตอน: ไกลโคไลซิสซึ่งไม่ต้องการออกซิเจนและเกิดขึ้นในไมโตคอนเดรียของทุกเซลล์ และการหายใจแบบใช้ออกซิเจนทั้งสามระยะ ซึ่งทั้งหมดนี้เกิดขึ้นในไมโตคอนเดรีย: สะพาน (หรือ การเปลี่ยนแปลง) ปฏิกิริยา, เครบส์ ไซเคิล และ ห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน ปฏิกิริยา

ดังนั้น หากคุณถูกขอให้ระบุระยะ (หรือระยะ) ของการหายใจระดับเซลล์ที่เกิดขึ้นทั้งหมด ข้างนอก ของไมโตคอนเดรีย คุณสามารถตอบ "ไกลโคไลซิส" ได้แล้ว แต่สำหรับผู้อยากรู้อยากเห็น สิ่งนี้ชวนให้ตั้งคำถามว่า เกิดอะไรขึ้นกันแน่ ข้างใน ไมโตคอนเดรียเหล่านั้น? นั่นคือจะเกิดอะไรขึ้นในท้ายที่สุดกับโมเลกุลกลูโคสหกคาร์บอนที่เข้าสู่ไกลโคไลซิสในไซโตพลาสซึม

เซลล์โปรคาริโอตไม่มีเยื่อหุ้มเซลล์ภายใน ออร์แกเนลล์. ดีเอ็นเอของพวกมันลอยอิสระในไซโตพลาสซึม เช่นเดียวกับโปรตีนของเอนไซม์ที่จำเป็นในการผลักไกลโคไลซิสไปด้วย ดังนั้นการหายใจทั้งหมดจึงประกอบด้วยไกลโคไลซิส

ในเซลล์ยูคาริโอต ปฏิกิริยาของสะพาน วงจร Krebs และห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนร่วมกัน เป็นการหายใจแบบใช้ออกซิเจน และด้วยเหตุนี้จึงเป็นสามขั้นตอนสุดท้ายในการหายใจระดับเซลล์เป็น a ทั้งหมด

ที่จริงแล้ว เป็นคำถามที่ดีกว่าที่จะถาม ถ้าคุณอยู่ในธุรกิจที่รู้ว่ากระบวนการใดเกิดขึ้นและเกิดขึ้นที่ใดในเซลล์ยูคาริโอต อาจเป็น: ข้อใดต่อไปนี้ ไม่ เกิดขึ้นในไมโตคอนเดรีย?

1. การแยกน้ำตาล
2. ปฏิกิริยาสะพาน
3. The Krebs Cycle
4. ห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน

คำตอบข้อหนึ่ง จำไว้โดยระลึกไว้ว่าทุกเซลล์ใช้ประโยชน์จากไกลโคไลซิส (การแยกตัวของ กลูโคสเป็นโมเลกุลไพรูเวตสามคาร์บอนสองโมเลกุล) แต่มีเพียงเซลล์ยูคาริโอตเท่านั้นที่มีออร์แกเนลล์ ได้แก่ ไมโตคอนเดรีย

ในทางหนึ่งสำหรับยูคาริโอต ไกลโคไลซิสเกือบจะสร้างความรำคาญ โดยให้บริการการหายใจของเซลล์เอทีพี 36 ถึง 38 เซลล์เพียงสองจากทั้งหมดที่สร้างขึ้นต่อโมเลกุลของกลูโคส บนพื้นฐานของสัดส่วนที่เรียบง่าย คุณจะ "คาดหวัง" การหายใจระดับเซลล์เกือบทั้งหมดจะเกิดขึ้นที่ไหนสักแห่งในไมโตคอนเดรีย และนี่คือกรณี - สามในสี่ขั้นตอน.

ไมโทคอนเดรียถูกปิดล้อมด้วยเยื่อหุ้มพลาสมาสองชั้น เช่นเดียวกับที่ห่อหุ้มเซลล์โดยรวมและออร์แกเนลล์อื่นๆ (เช่น อุปกรณ์กอลจิ) ด้านในของไมโตคอนเดรีย ซึ่งเป็นช่องว่างที่คล้ายกับไซโตพลาสซึม ถ้าไมโทคอนเดรียเปรียบเสมือนเซลล์ เรียกว่า เมทริกซ์.

ไมโทคอนเดรียมี DNA ของตัวเองในไซโตพลาสซึม ซึ่งมันจะพบได้ถ้าไมโตคอนเดรียยังคงเป็นแบคทีเรียที่มีอยู่อย่างอิสระ มันถูกถ่ายทอดผ่านเซลล์ไข่เท่านั้น ดังนั้นผ่านสายบรรพบุรุษและลูกหลานของมารดา (มารดา) เท่านั้น

Glycolysis: ไซโตพลาสซึม Phase. ในชุดปฏิกิริยาสิบประการนี้ ในไซโตพลาสซึมกลูโคสจะเปลี่ยนเป็นคู่ของโมเลกุลของไพรูเวต สอง ATP ถูกสร้างขึ้นและไม่จำเป็นต้องใช้ออกซิเจน หากมีออกซิเจนและเซลล์มียูคาริโอต ไพรูเวตจะถูกส่งผ่านไปยังไมโตคอนเดรีย

ปฏิกิริยาสะพาน: Mitochondria Phase 1. ไพรูเวตจะถูกแปลงเป็นอะเซทิลโคเอ็นไซม์ A โดยสูญเสียอะตอมของคาร์บอน (ในรูปของคาร์บอนไดออกไซด์, CO₂) และได้รับโมเลกุลโคเอ็นไซม์ A มาแทนที่ Acetyl CoA เป็นตัวกลางในการเผาผลาญที่สำคัญในทุกเซลล์

วงจร Krebs: Mitochondria Phase 2. ในเมทริกซ์ของไมโตคอนเดรีย อะเซทิล CoA รวมกับออกซาโลอะซิเตตโมเลกุลสี่คาร์บอนเพื่อสร้างซิเตรต ในชุดของขั้นตอนที่สร้าง ATP สองตัว (หนึ่ง ATP ต่อโมเลกุลไพรูเวตต้นน้ำ) โมเลกุลนี้จะถูกแปลงกลับเป็นออกซาโลอะซีเตต ในกระบวนการนี้ ตัวพาอิเล็กตรอน NADH และ FADH₂ ถูกผลิตออกมาอย่างมากมาย

ห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน: Mitochondria Phase 3. บนเยื่อหุ้มไมโทคอนเดรียชั้นใน ตัวพาอิเล็กตรอนจากวัฏจักรเครบส์ถูกใช้เพื่อเพิ่มพลังให้กับการเพิ่มกลุ่มฟอสเฟตไปยัง ADP (อะดีโนซีนไดฟอสเฟต) เพื่อสร้างเอทีพี 32 ถึง 34 โดยรวมแล้วการหายใจระดับเซลล์จึงสร้าง 36 ถึง 38 ATP ต่อโมเลกุลของกลูโคส, 34 ถึง 36 ตัวในสามระยะไมโตคอนเดรีย