İçerik
Hücresel solunum Ökaryotik organizmaların çıkarmak için kullandıkları çeşitli biyokimyasal araçların toplamıdır. enerji özellikle glikoz moleküller.
Hücresel solunum süreci dört temel aşama veya adım içerir: Glikolizprokaryotik ve ökaryotik olan tüm organizmalarda meydana gelen; köprü reaksiyonuaerobik solunum için evreyi belirleyen; ve Krebs döngüsü ve elektron taşıma zincirimitokondride sırayla oluşan oksijene bağlı yollar.
Hücresel solunumun adımları, aynı hızda gerçekleşmez ve aynı reaksiyonlar, aynı organizmada farklı zamanlarda farklı oranlarda ilerleyebilir. Örneğin, kas hücrelerinde glikoliz oranının yoğun sırasında büyük oranda artması beklenir anaerobik “oksijen borcu” olan egzersiz, ancak aerobik solunumun adımları aerobik, “kullandıkça öde” yoğunluk düzeyinde egzersiz yapılmadıkça kayda değer şekilde hızlanmaz.
Hücresel Solunum Denklemi
Tam hücresel solunum formülü, yazarların anlamlı reaktifler ve ürünler olarak dahil etmeyi seçtiğine bağlı olarak, kaynaktan kaynağa biraz farklı görünüyor. Örneğin, birçok kaynak elektron taşıyıcıları NAD'yi çıkarır+/ NADH ve FAD2+/ FADH2 biyokimyasal bilançodan.
Genel olarak, altı karbonlu şeker molekülü glikozu, oksijen varlığında karbondioksit ve suya dönüştürülür ve 36 ila 38 molekül ATP (adenosin trifosfat, hücrelerin doğadaki "enerji para birimi") elde edilir. Bu kimyasal denklem aşağıdaki denklem ile gösterilir:
C6'H12Ö6 +6 O2 → 6 CO2 + 12 H2O + 36 ATP
Glikoliz
Hücresel solunumun ilk aşaması glikolizOksijen gerektirmeyen ve bu nedenle her canlı hücrede meydana gelen on reaksiyon kümesidir. Prokaryotlar (etki alanlarından Bakteriler ve Archaea, daha önce "arkarkapteriler" olarak adlandırılırlar) neredeyse yalnızca glikoliz kullanmaktadır, oysa ökaryotlar (hayvanlar, mantarlar, protistler ve bitkiler), esasen aerobik solunumun daha enerji açısından kazançlı reaksiyonları için bir masa belirleyici olarak kullanılmaktadır.
Glikoliz sitoplazmada gerçekleşir. İşlemin "yatırım aşamasında", iki ATP, iki üç karbonlu bileşiğe bölünmeden önce glikoz türevine iki fosfat ilave edildiğinden tüketilir. Bunlar iki moleküle dönüştürülür. piruvat, 2 NADH ve dört ATP iki ATP'nin net kazancı.
Köprü Reaksiyonu
Hücresel solunumun ikinci aşaması, geçiş veya köprü reaksiyonu, hücresel solunumun geri kalanından daha az dikkat çeker. Bununla birlikte, adından da anlaşılacağı gibi, glikolizden aerobik reaksiyonlara onsuz ötesine geçmenin bir yolu olmazdı.
Mitokondrilerde meydana gelen bu reaksiyonda, glikolizden gelen iki piruvat molekülü, iki COC molekülü olan iki asetil koenzim A (asetil CoA) molekülüne dönüştürülür.2 metabolik atık olarak üretilir. ATP üretilmez.
Krebs Döngüsü
Krebs döngüsü çok fazla enerji üretmez (iki ATP), ancak iki karbonlu molekül asetil CoA'yı dört karbonlu molekül oksaloasetat ile birleştirerek ve sonuçta ortaya çıkan ürünü, molekülü tekrar oksaloasetata kesen bir dizi geçiş boyunca döndürerek oluşturur. Sekiz NADH ve iki FADH2başka bir elektron taşıyıcısı (dört NADH ve bir FADH2 glikoz molekülü başına glikolizde hücresel solunum girerek).
Bu moleküller, elektron taşıma zinciri için ve sentezleri sırasında dört CO daha gerekir.2 moleküller atık olarak hücreden dökülür.
Elektron Taşıma Zinciri
Hücresel solunumun dördüncü ve son aşaması, ana enerjinin "yaratılmasının" yapıldığı yerdir. NADH ve FADH tarafından taşınan elektronlar2 bu moleküllerden mitokondriyal zardaki enzimler tarafından çekilir ve oksidatif fosforilasyon adı verilen bir işlemi yürütmek için kullanılır; burada yukarıda belirtilen elektronların serbest bırakılmasıyla tahrik edilen bir elektrokimyasal gradyan, ATP'yi üretmek için ADP'ye fosfat moleküllerinin eklenmesini sağlar.
Oksijen zincirdeki son elektron alıcısı olduğu için bu aşama için gereklidir. Bu H oluşturur2O, bu nedenle bu adım hücresel solunum denklemindeki suyun nereden geldiğidir.
Toplamda, enerji veriminin nasıl toplandığına bağlı olarak, bu adımda 32 ila 34 ATP molekülü üretilir. Böylece hücresel solunum toplam 36 ila 38 ATP verir: 2 + 2 + (32 veya 34).