Hücresel Solunumda Enzimlerin Rolü

Hücresel solunum hücrelerin glikozu (bir şeker) karbondioksit ve suya dönüştürme işlemidir. Bu süreçte, enerji denilen bir molekül şeklinde enerji adenozin trifosfatveya ATP serbest bırakılır. Bu reaksiyona güç vermek için oksijen gerektiğinden, hücresel solunum da bir tür solunum yolu olarak kabul edilir. Organik bir molekülün (glikoz) oksitlendiği veya yakıldığı, vücutta enerji açığa çıkardığı “yanma” reaksiyonu. süreç.

Hücreler, yaşam için gerekli tüm işlevleri yerine getirmek için ATP enerjisine ihtiyaç duyar. Ama ne kadar ATP'ye ihtiyacımız var? Kendi hücrelerimiz hücresel solunum yoluyla sürekli ATP'nin yerini almasaydı, vücut ağırlığımızın neredeyse tamamını bir günde ATP'de tüketirdik.

Hücresel solunum üç adımda gerçekleşir: glikoliz, sitrik asit döngüsü ve oksidatif fosforilasyon.

enzimler kimyasal reaksiyonları katalize eden veya bu süreçte kendileri değişmeden hızını etkileyen proteinlerdir. Spesifik enzimler, her hücresel reaksiyonu katalize eder.

Solunum reaksiyonu sırasında enzimlerin ana rolü, elektronların bir molekülden diğerine aktarılmasına yardımcı olmaktır. Bu transferlere, bir molekülden elektron kaybının (oksidasyon) başka bir maddeye elektron eklenmesiyle (redüksiyon) çakışması gereken “redoks” reaksiyonları denir.

Solunum reaksiyonunun bu ilk adımı, sitoplazmaveya hücrenin sıvısı. Glikoliz, her biri belirli bir enzim tarafından katalize edilen dokuz ayrı kimyasal reaksiyondan oluşur.

Glikolizdeki kilit oyuncular, dehidrodgenaz enzimi ve NAD+ adı verilen bir koenzimdir (protein olmayan yardımcı). Dehidrodgenaz, glikozu ondan iki elektronu sıyırıp NAD+'a aktararak oksitler. İşlemde glikoz, reaksiyonu sürdüren iki piruvat molekülüne "bölünür".

Solunum reaksiyonunun ikinci aşaması, adı verilen bir hücre organelinde gerçekleşir. mitokondriATP üretimindeki rolleri nedeniyle hücre için “güç fabrikaları” olarak adlandırılan .

Sitrik asit döngüsü başlamadan hemen önce, piruvat, asetil koenzim A veya asetil-CoA adı verilen yüksek enerjili bir maddeye dönüştürülerek reaksiyon için "bakılır".

Mitokondride bulunan spesifik enzimler daha sonra sitrik asidi oluşturan birçok reaksiyona güç sağlar. döngüsü (Krebs döngüsü olarak da bilinir) kimyasal bağları yeniden düzenleyerek ve daha fazla redoksa katılarak reaksiyonlar.

Bu adımın sonunda elektron taşıyan moleküller sitrik asit döngüsünü terk eder ve üçüncü adıma başlar.

Solunum reaksiyonunun son aşaması olarak da adlandırılan elektron taşıma zinciri, hücre için enerji kazanımının gerçekleştiği yerdir. Bu adım sırasında oksijen, mitokondri zarı boyunca bir elektron hareketi zincirini harekete geçirir. Bu elektron transferi, ATP sentaz enziminin 38 molekül ATP üretme kabiliyetine güç verir.