Πώς οι ζωντανοί οργανισμοί στους ανθρώπους αποκτούν ενέργεια από οργανικά μόρια;
1. Γλυκόλυση: Αυτό συμβαίνει στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων και περιλαμβάνει την διάσπαση της γλυκόζης, μια απλή ζάχαρη, σε πυροσταφυλικό. Αυτή η διαδικασία δημιουργεί μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη), το πρωτογενές ενεργειακό νόμισμα των κυττάρων και το NADH (δινουκλεοτίδιο αδενίνης νικοτιναμίδης), έναν φορέα ηλεκτρονίων.
2. Κύκλος Krebs (κύκλος κιτρικού οξέος): Αυτό συμβαίνει στα μιτοχόνδρια και διασπάται περαιτέρω το πυροσταφυλικό σε διοξείδιο του άνθρακα, δημιουργώντας περισσότερα ΑΤΡ, NADH και έναν άλλο φορέα ηλεκτρονίων, FADH2 (δινουκλεοτίδιο αδενίνης φλαβίνης).
3. Αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων: Αυτό είναι το τελικό στάδιο και εμφανίζεται στη μιτοχονδριακή μεμβράνη. Τα NADH και FADH2 δίνουν ηλεκτρόνια σε μια σειρά συμπλεγμάτων πρωτεϊνών, τα οποία χρησιμοποιούν την ενέργεια για να αντλούν πρωτόνια σε όλη τη μεμβράνη. Αυτό δημιουργεί μια κλίση πρωτονίων που οδηγεί τη σύνθεση ΑΤΡ μέσω της συνθετάσης ΑΤΡ.
Εδώ είναι η ενέργεια που εξάγεται από οργανικά μόρια:
* Breaking Bonds: Κάθε χημικός δεσμός σε οργανικά μόρια αποθηκεύει ενέργεια. Το σπάσιμο αυτών των δεσμών απελευθερώνει την αποθηκευμένη ενέργεια.
* Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής: Η κυτταρική αναπνοή περιλαμβάνει μια σειρά από οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις, όπου τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται από ένα μόριο σε άλλο. Αυτή η μεταφορά ηλεκτρονίων απελευθερώνει ενέργεια.
* φορείς ηλεκτρονίων: Τα NADH και FADH2 δρουν ως φορείς ηλεκτρονίων, μεταφέροντας ηλεκτρόνια από το ένα στάδιο κυτταρικής αναπνοής στο επόμενο.
* Σύνθεση ATP: Η ενέργεια που απελευθερώνεται από τη μεταφορά ηλεκτρονίων χρησιμοποιείται για να οδηγήσει τη σύνθεση του ΑΤΡ, την κύρια πηγή ενέργειας του κυττάρου.
Τα οργανικά μόρια που χρησιμοποιούνται για την ενέργεια περιλαμβάνουν:
* υδατάνθρακες: Η γλυκόζη είναι η κύρια πηγή ενέργειας για τα περισσότερα κύτταρα.
* λίπη: Τα λίπη μπορούν να χωριστούν σε λιπαρά οξέα και γλυκερόλη, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ενέργεια.
* πρωτεΐνες: Οι πρωτεΐνες μπορούν να χωριστούν σε αμινοξέα, μερικά από τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ενέργεια.
Σημαντική σημείωση: Οι μικροοργανισμοί στο ανθρώπινο έντερο διαδραματίζουν επίσης ρόλο στην απόκτηση ενέργειας, διασπώντας τα σύνθετα οργανικά μόρια όπως η κυτταρίνη σε απλούστερες μορφές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από ανθρώπινα κύτταρα.
Συνολικά, η κυτταρική αναπνοή είναι μια πολύπλοκη και αποτελεσματική διαδικασία που επιτρέπει στους ζωντανούς οργανισμούς στους ανθρώπους να εξάγουν ενέργεια από οργανικά μόρια και να το χρησιμοποιούν για διάφορες κυτταρικές λειτουργίες.
