3 etapy oddychania komórkowego pozwalają nam zrozumieć, jak komórki uzyskują energię z glukozy w skrócie.

Jak wiecie, rośliny uzyskują swoje pożywienie w procesie zwanym fotosyntezą. Fotosynteza pomaga roślinom przechowywać energię w postaci glukozy. Zwierzęta również mają glukozę, gdzie energia jest przechowywana i wykorzystywana do wzrostu.

Teraz możesz mieć kilka pytań dotyczących żywych istot. Żywe istoty wykorzystują tę energię w procesie zwanym oddychaniem komórkowym. Oddychanie komórkowe odgrywa ważną rolę w uwalnianiu energii do rozbicia glukozy w celu wytworzenia ATP (adenozynotrójfosforanu).

Trójfosforan adenozyny, znany również jako, ATP jest związkiem organicznym, który dostarcza energii w żywych komórkach ciała. W tym procesie z każdej cząsteczki glukozy powstaje 38 cząsteczek ATP. Oto poniższe równanie:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ≈38 ATP

Etapy oddychania komórkowego

Oto trzy ważne etapy oddychania komórkowego.

1. Etapy oddychania komórkowego 1 (Glikoliza):

Termin glikoliza oznacza, „wypluwanie glukozy” i jest ważny dla oddychania komórkowego. Ten istotny proces zachodzi w cytosolu cytoplazmy. W tym procesie glikolizy, nie potrzebuje tlenu do funkcjonowania, co jest znane jako oddychanie beztlenowe. Glikoliza wymaga do funkcjonowania glukozy, która jest niezbędna.

Równanie chemiczne dla glikolizy:

C6H12O6 + 2 NAD+ + 2 Pi + 2 ADP → 2 pirogronian + 2 ATP + 2 NADH + 2 H2O

Dwie cząsteczki ATP wymagają rozszczepienia cząsteczki glukozy, a cząsteczki nośnika dwóch elektronów to 2NAD+ (dinukleotyd nikotynamido-adeninowy). Następnie, cztery cząsteczki ADP+P (adenozynodifosforan) staną się czterema cząsteczkami ATP.

Zobacz więcej: Proces glikolizy krok po kroku.

Cząsteczka glukozy rozszczepiona przez enzymy i formuje się w dwie cząsteczki pirogronianu znanego jako kwas pirogronowy. Kiedy dwie cząsteczki pirogronianu utworzony, energia zwolniony cztery cząsteczki ATP i dwa nośniki elektronów NADH (nikotynamid dinukleotyd adeninowy + wodór) made.

NowThe chemicznych reagentów glikolizy był glukozy, NAD +, i ADP. To ma sześć cząsteczek węgla w swojej strukturze.

Teraz, produkty glikolizy był 2 kwasy pirogronowe, 2ATP, i 2NADH. Te cząsteczki pirogronianu składa się z trzech atomów węgla.

Co więcej, każda cząsteczka składa się z wodoru i dwóch cząsteczek nośnika elektronów. Komórki ciała mogą efektywnie i prawidłowo wykorzystywać energię potencjalną.

1. Etapy oddychania komórkowego 2 (cykl Krebsa lub cykl kwasu cytrynowego):

Cykl Krebsa lub CAC (cykl kwasu cytrynowego) wymaga wielu reakcji chemicznych, które zachodzą w organizmach żywych. Cykl Krebsa zachodzi w macierzy mitochondriów w komórkach eukariotycznych.

Cykl Krebsa uwalnia zmagazynowaną energię metodą utleniania acetylo-CoA.

Cykl Krebsa rozpoczyna się od acetylo-CoA, który reaguje z czterowęglową cząsteczką znaną jako OAA (oksalooctan). Podczas wiązania z OAA powstaje kwas cytrynowy, który zawiera sześć atomów węgla. W związku z tym cykl Krebsa jest również znany jako cykl kwasu cytrynowego.

Ten acetylo-CoA pochodzi z kwasów pirogronowych, końcowego produktu glikolizy.

Kwasy pirogronowe nie uczestniczą bezpośrednio w reakcjach cyklu Krebsa. Najpierw przekształca się on w acetylo-CoA. Acetylo-CoA wchodzi do cyklu Krebsa.

Czterowęglowa cząsteczka akceptora wpływa do cyklu, który wykonuje dwa acetylo-CoA (każdy zawiera dwie cząsteczki węgla). W tym samym czasie, dwa-węglowe Acetylo-CoA wiązania z czterech cząsteczek węgla w całym cyklu, a następnie tworzy CO2 i różne cząsteczki elektronów.

Dodatkowo, węgiel wiązania z kwasów pirogronowych i w tym cząsteczek tlenu, aby 6CO2. Ponadto, 8 NADH i 2 FADH2 cząsteczki nośnika elektronów, i 2 cząsteczki ATP tworzą razem, w którym komórka może korzystać z energii potencjalnej.

Pamiętajcie, cząsteczka akceptora czterech węgli nigdy nie zmienia się i zawsze stanowi do swojej pierwszej formy, aby wziąć inny Acetyl CoA dla dodatkowej rundy dla cyklu Krebsa. Cykl Krebsa powtarza się ciągle i ciągle.

Jak wiecie, wszystkie węgle kontynuują wiązanie z kwasami pirogronowymi, i z cząsteczkami tlenu i stają się dwutlenkiem węgla, to jest drugi krok oddychania komórkowego.

Ponadto, atomy wodoru, i elektrony na NADH, i FADH2 są pozostawione z oryginalnej glukozy. W rezultacie, atomy wodoru, i elektrony na NADH, i FADH2, które będą prowadzić do łańcucha transportu elektronów dla warunków wysokiej energii dla oddychania komórkowego.

Wyniki cyklu Krebsa są:

• 4 ATP (zawiera 2 cząsteczki z Glikolizy)
• 10 NADH (zawiera 2 cząsteczki z Glikolizy)
• 2 FADH2

1. Etapy oddychania komórkowego 3 (Łańcuch transportu elektronów):

Trzecia faza oddychania komórkowego oznacza łańcuch transportu elektronów. Łańcuch transportu elektronów oznacza grupę transporterów elektronów i systemów, które poruszają się od donora elektronów do akceptorów elektronów w centrum błony mitochondrialnej.

Zobacz WIĘCEJ:

• A 2 Z na temat łańcucha transportu elektronów lub fosforylacji oksydacyjnej
• Szczegółowe omówienie etapów oddychania komórkowego

Reaktanty łańcucha transportu elektronów posiadają 10 cząsteczek nośnika elektronów NADH, 2FADH2, sześć atomów tlenu z początkowej cząsteczki glukozy, a zwłaszcza, 34 ADP i P do wiązania z syntazą ATP. Syntaza ATP jest rodzajem enzymu, który wytwarza ATP w sposób ciągły dla reakcji i oddychania komórkowego. 10 NADH jest z 2 cząsteczek z glikolizy, 8 cząsteczek z cyklu Krebsa. 2FADH2 jest przyjmowany z cyklu Krebsa.

Ponadto, te reaktory będą przenosić elektrony z cząsteczek nośnika elektronów z wysokiego do niskiego łańcucha transportowego za pomocą transportu aktywnego. NADH i FADH2 odprowadzają elektrony o wysokiej energii potencjalnej. Z drugiej strony, łańcuch transportu elektronów jest z centralnej błony mitochondrium, który zajmował elektrony o wysokiej energii potencjalnej po drodze.

Istnieją trzy rodzaje cząsteczek w systemie transportu elektronów.

1. Flavoprotein
2. Cytochrom
3. Ubiquinones lub koenzym Q.

Jak wiadomo, elektrony o wysokiej energii potencjalnej są wychwytywane, podczas gdy wysokoenergetyczne elektrony również transportują jony wodorowe z NADH i FADH2 z jednej strony na drugą centralnej błony mitochondriów.

NADH i FADH2 znajdują się w matrycy mitochondriów i akceptują łańcuch transportu elektronów, aby wielokrotnie generować ATP. 10 elektronów NADH ma niższy poziom zapotrzebowania na energię, więc nie spowoduje wielu ATP. NADH przypadkiem dać 3 ATP, podczas gdy każdy FADH2 będzie tworzyć 2 ATP skutecznie w komórce. Produkuje trochę ATPs, ponieważ elektrony przeniesione do łańcucha transportu elektronów, który ma nieznacznie niższe poziomy energii niż NADH.

To oddychanie tlenowe będzie wynikać, chyba że komórki w organizmie nie skutecznie wykorzystują tlen. Ogólnie rzecz biorąc, te aspekty oddychania tlenowego wykorzystywane do określenia ATP z cząsteczek glukozy w oddychaniu komórkowym. Glukoza odgrywa istotną rolę w procesie glikolizy, cyklu Krebsa, ETC (Electron Transport Chain). Jedna cząsteczka glukozy może potencjalnie spowodować 38 cząsteczek ATP z oddychania komórkowego.

Katabolizm białek, tłuszczów i węglowodanów w 3 etapach oddychania komórkowego

Krok 1: utlenianie kwasów tłuszczowych, glukozy i niektórych aminokwasów daje acetylo-CoA.

Krok 2: utlenianie grup acetylowych w cyklu kwasu cytrynowego obejmuje cztery etapy, w których abstrahowane są elektrony.

Krok 3: elektrony przenoszone przez NADH i FADH2 są kierowane do łańcucha mitochondrialnych (lub, u bakterii, związanych z błoną plazmatyczną) nośników elektronów – łańcucha oddechowego – ostatecznie redukując O2 do H2O. Ten przepływ elektronów napędza produkcję ATP.

.