İçerik
Tüm organizmalar denilen bir molekülü kullanırlar. glikoz ve denilen bir işlem glikoliz enerji ihtiyaçlarının bir kısmını veya tamamını karşılamak için. Bakteriler gibi tek hücreli prokaryotik organizmalar için, ATP (adenosin trifosfat, hücrelerin "enerji para birimi") üretmek için kullanılabilen tek işlem budur.
Ökaryotik organizmalar (hayvanlar, bitkiler ve mantarlar) daha sofistike hücresel makinelere sahiptir ve aslında on beş kat fazla ATP'den daha fazla bir glikoz molekülünden daha fazlasını alabilir. Bunun nedeni, bu hücrelerin, bütünüyle glikoliz artı aerobik solunum olan hücresel solunum kullanmasıdır.
İçeren bir reaksiyon oksidatif dekarboksilasyon hücresel solunumda köprü reaksiyonu Glikolizin katı anaerobik reaksiyonları ile mitokondride meydana gelen aerobik solunumun iki aşaması arasında bir işleme merkezi olarak hizmet eder. Bu nedenle, daha resmi olarak piruvat oksidasyonu adı verilen bu köprü aşaması bu nedenle gereklidir.
Köprüye Yaklaşıyor: Glikoliz
Glikolizde, hücre sitoplazmasındaki bir dizi on reaksiyon, toplam iki ATP molekülü üretirken, altı karbonlu şeker molekülü glikozunu üç karbonlu bir bileşik olan iki piruvat molekülüne dönüştürür. Yatırım aşaması olarak adlandırılan glikolizin birinci bölümünde, reaksiyonları ilerletmek için iki ATP'ye ihtiyaç duyulurken, ikinci kısımda geri dönüş aşamasında bu, dört ATP molekülünün sentezi ile telafi edilenden daha fazladır.
Yatırım aşaması: Glikoz bağlı bir fosfat grubuna sahiptir ve daha sonra bir fruktoz molekülüne yeniden düzenlenir. Bu molekül sırayla eklenen bir fosfat grubuna sahiptir ve sonuç, iki kat fosforile edilmiş bir fruktoz molekülüdür. Bu molekül daha sonra bölünür ve her biri kendi fosfat grubuna sahip iki özdeş üç karbonlu molekül haline gelir.
Dönüş aşaması: İki üç karbon molekülünün her biri aynı kadere sahiptir: Bağlı başka bir fosfat grubuna sahiptir ve bunların her biri, bir piruvat molekülüne yeniden düzenlenirken ADP'den ATP (adenosin difosfat) yapmak için kullanılır. Bu faz aynı zamanda bir NAD molekülünden bir NADH molekülü oluşturur.+.
Böylece net enerji verimi, glikoz başına 2 ATP'dir.
Köprü Reaksiyonu
Köprü reaksiyonu da denir geçiş reaksiyonu, iki adımdan oluşur. İlk decarboxylation piruvat, ikincisi ise bir moleküle bırakılanın eklenmesidir. koenzim A.
Piruvat molekülünün ucu, bir oksijen atomuna çift bağlanmış ve bir hidroksil (-OH) grubuna tek bağlanmış bir karbondur. Uygulamada, hidroksil grubundaki H atomu O atomundan ayrıştırılır, dolayısıyla piruvatın bu kısmı bir C atomuna ve iki O atomuna sahip olarak düşünülebilir. Dekarboksilasyonda bu, CO olarak çıkarılır.2veya karbon dioksit.
Daha sonra piruvat molekülünün kalıntısı, bir asetil grubu olarak adlandırılır ve CH formülüne sahiptir.3C (= O), daha önce piruvat karboksil grubu tarafından işgal edilen noktada koenzim A'ya birleştirilir. Sürecinde, NAD+ NADH'ye düşürülür. Glikoz molekülü başına köprü reaksiyonu şöyledir:
2 CH3C (= 0) C (0) 0- + 2 CoA + 2 NAD+ → 2 CH3C (= 0) CoA + 2 NADH
Köprüden Sonra: Aerobik Solunum
Krebs döngüsü: Krebs döngü konumu mitokondriyal matristedir (membranların içindeki malzeme). Burada, asetil CoA, altı karbonlu bir molekül, sitrat oluşturmak için oksaloasetat denilen dört karbonlu bir molekülle birleşir. Bu molekül bir dizi adımda tekrar oksaloasetata dönüşür ve çevrimi yeniden başlatır.
Sonuç, 8 NADH ve 2 FADH ile birlikte 2 ATP'dir2 (elektron taşıyıcıları) bir sonraki adım için.
Elektron taşıma zinciri: Bu reaksiyonlar, Kompleks I ila IV olarak adlandırılan dört özel koenzim grubunun gömülü olduğu iç mitokondriyal zar boyunca meydana gelir. Bunlar, NADH ve FADH2 üzerindeki elektronlardaki enerjiyi ATP sentezini yürütmek için kullanır ve oksijen son elektron alıcısı olur.
Sonuç, hücresel solunumun toplam enerji verimini glikoz molekülü başına 36 ila 38 ATP'ye getiren 32 ila 34 ATP'dir.