Τα κύτταρα παίρνουν ATP το ενεργειακό νόμισμα που λειτουργεί σε ζωντανά πράγματα;
1. Γλυκόλυση (κυτταρόπλασμα):
- Η γλυκόζη, μια απλή ζάχαρη, χωρίζεται σε πυροσταφυλικό.
- Αυτή η διαδικασία παράγει μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ (2 μόρια) και NADH, φορέα ηλεκτρονίων.
2. Κύκλος Krebs (μιτοχόνδρια):
- Το πυροσταφυλικό εισέρχεται στα μιτοχόνδρια και διασυνδέεται περαιτέρω, παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα, περισσότερα NADH και FADH2 (άλλος φορέας ηλεκτρονίων) και μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ (2 μόρια).
3. Αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων (μιτοχόνδρια):
- Τα NADH και FADH2 παρέχουν ηλεκτρόνια στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων, μια σειρά συμπλοκών πρωτεϊνών που είναι ενσωματωμένα στη μιτοχονδριακή μεμβράνη.
- Καθώς τα ηλεκτρόνια κινούνται προς τα κάτω από την αλυσίδα, απελευθερώνουν ενέργεια που χρησιμοποιείται για την αντλία πρωτονίων σε όλη τη μεμβράνη, δημιουργώντας μια κλίση πρωτονίων.
- Αυτή η κλίση παρέχει την ενέργεια για τη συνθετάση ΑΤΡ, ένα σύμπλοκο πρωτεΐνης που χρησιμοποιεί τη ροή πρωτονίων για να παράγει μεγάλες ποσότητες ΑΤΡ (περίπου 34 μόρια).
Συνολικά, η κυτταρική αναπνοή μπορεί να συνοψιστεί ως εξής:
γλυκόζη + οξυγόνο → διοξείδιο του άνθρακα + νερό + ATP
Εκτός από την κυτταρική αναπνοή, τα κύτταρα μπορούν επίσης να παράγουν ATP μέσω άλλων μέσων:
* φωτοσύνθεση: Σε φυτά και άλλους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς, το ηλιακό φως χρησιμοποιείται για τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα και του νερού σε γλυκόζη και οξυγόνο. Αυτή η διαδικασία δημιουργεί ΑΤΡ απευθείας.
* Αναερόβια αναπνοή: Μερικοί οργανισμοί, όπως τα βακτήρια, μπορούν να παράγουν ΑΤΡ χωρίς οξυγόνο μέσω ζύμωσης. Αυτή η διαδικασία είναι λιγότερο αποτελεσματική από την αερόβια αναπνοή, αλλά μπορεί να διατηρήσει τη ζωή απουσία οξυγόνου.
Το ATP που παράγεται μέσω αυτών των διεργασιών χρησιμοποιείται στη συνέχεια για την τροφοδοσία διαφόρων κυτταρικών διεργασιών, όπως:
* συστολή μυών
* ενεργή μεταφορά
* Σύνθεση πρωτεΐνης
* Κυτταρική σηματοδότηση
* Αντιγραφή DNA
Εν ολίγοις, το ATP είναι το ενεργειακό νόμισμα της ζωής και η παραγωγή του είναι ζωτικής σημασίας για όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. Η κυτταρική αναπνοή, η φωτοσύνθεση και η αναερόβια αναπνοή είναι οι κύριες οδοί που χρησιμοποιούνται από τα κύτταρα για τη δημιουργία αυτής της βασικής πηγής ενέργειας.
