Μέσα από ποια διαδικασία μεταφέρεται ενέργεια σε ένα μόριο που το κύτταρο μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ως καύσιμο για τις διάφορες δραστηριότητές του;

Η διαδικασία με την οποία η ενέργεια μεταφέρεται σε ένα μόριο που το κύτταρο μπορεί να χρησιμοποιήσει ως καύσιμο για τις δραστηριότητές του ονομάζεται κυτταρική αναπνοή. Η κυτταρική αναπνοή λαμβάνει χώρα στα μιτοχόνδρια των κυττάρων και περιλαμβάνει την κατανομή της γλυκόζης, ενός τύπου ζάχαρης, για την παραγωγή ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη), το καθολικό ενεργειακό νόμισμα των κυττάρων.

Η διαδικασία της κυτταρικής αναπνοής μπορεί να χωριστεί σε τρία κύρια στάδια:

γλυκόλυση :Αυτό είναι το πρώτο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής και εμφανίζεται στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου. Κατά τη διάρκεια της γλυκόλυσης, ένα μόριο γλυκόζης χωρίζεται σε δύο μόρια πυροσταφυλικού. Τα ΑΤΡ και NADH (δινουκλεοτίδιο αδενίνης νικοτιναμίδης), ένας φορέας ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας, παράγονται επίσης κατά τη διάρκεια αυτού του σταδίου.

Οξείδωση πυροσταφυλικού :Σε αυτό το στάδιο, τα πυροσταφυλικά μόρια που παράγονται κατά τη διάρκεια της γλυκόλυσης χωρίζονται περαιτέρω σε ακετυλο-ΟοΑ. Αυτή η διαδικασία έχει επίσης ως αποτέλεσμα την παραγωγή NADH και FADH2 (δινουκλεοτίδιο αδενίνης φλαβίνης), έναν άλλο φορέα ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας.

κύκλος κιτρικού οξέος (κύκλος Krebs) :Αυτό είναι το τελικό στάδιο της κυτταρικής αναπνοής και εμφανίζεται στα μιτοχόνδρια. Κατά τη διάρκεια του κύκλου του κιτρικού οξέος, το ακετυλο-ΟοΑ διασπώνεται σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Το ATP, το NADH και το FADH2 παράγονται επίσης κατά τη διάρκεια αυτού του σταδίου.

Τα μόρια NADH και FADH2 που παράγονται κατά τη διάρκεια της κυτταρικής αναπνοής στη συνέχεια χρησιμοποιούνται στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων, μια σειρά συμπλοκών πρωτεϊνών που βρίσκονται στην εσωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων. Η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων περνά τα ηλεκτρόνια από το NADH και το FADH2 μέσω μιας σειράς αντιδράσεων οξειδοαναγωγής, η οποία παράγει μια ηλεκτροχημική κλίση κατά μήκος της μεμβράνης. Αυτή η κλίση χρησιμοποιείται για να οδηγήσει τη σύνθεση του ΑΤΡ μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται οξειδωτική φωσφορυλίωση.

Συνολικά, η κυτταρική αναπνοή είναι μια πολύπλοκη και αποτελεσματική διαδικασία που επιτρέπει στα κύτταρα να μετατρέψουν τη χημική ενέργεια που αποθηκεύεται σε γλυκόζη σε ΑΤΡ, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία διαφόρων κυτταρικών δραστηριοτήτων όπως η συστολή των μυών, η μετάδοση των νευρικών ώθησης και η χημική σύνθεση.