Πώς τα κύτταρα αποκτούν ενέργεια τροφίμων;
Ακολουθεί μια απλοποιημένη κατανομή της κυτταρικής αναπνοής:
1. γλυκόλυση: Η γλυκόζη χωρίζεται σε πυροσταφυλικό στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου. Αυτή η διαδικασία παράγει μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ και NADH (ένα μόριο που μεταφέρει ηλεκτρόνια).
2. Κύκλος Krebs (κύκλος κιτρικού οξέος): Το πυροσταφυλικό εισέρχεται στα μιτοχόνδρια, όπου χωρίζεται περαιτέρω σε διοξείδιο του άνθρακα. Αυτός ο κύκλος παράγει επίσης κάποια ATP, NADH και FADH2 (άλλος φορέας ηλεκτρονίων).
3. Ηλεκτρονική αλυσίδα μεταφοράς: Το NADH και το FADH2 παρέχουν ηλεκτρόνια σε μια σειρά συμπλεγμάτων πρωτεϊνών που είναι ενσωματωμένα στη μιτοχονδριακή μεμβράνη. Καθώς τα ηλεκτρόνια κινούνται μέσα από αυτά τα σύμπλοκα, η ενέργεια απελευθερώνεται και χρησιμοποιείται για την αντλία πρωτονίων σε όλη τη μεμβράνη, δημιουργώντας μια κλίση συγκέντρωσης.
4. Σύνθεση ATP: Τα πρωτόνια ρέουν πίσω από τη μεμβράνη μέσω της συνθετάσης ΑΤΡ, μιας πρωτεΐνης που χρησιμοποιεί αυτή τη ροή πρωτονίων για να παράγει ΑΤΡ.
Συνολική, η κυτταρική αναπνοή είναι μια σύνθετη σειρά αντιδράσεων που επιτρέπει στα κύτταρα να μετατρέπουν τη χημική ενέργεια που αποθηκεύεται σε γλυκόζη σε μια χρησιμοποιήσιμη μορφή ενέργειας (ATP) που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διάφορες κυτταρικές διεργασίες, όπως:
* Σύάση μυών: Το ATP παρέχει ενέργεια για μυϊκές ίνες για να συστέλλεται και να χαλαρώνει.
* Ενεργή μεταφορά: Οι αντλίες ATP που μετακινούν μόρια σε κυτταρικές μεμβράνες έναντι των κλίσεων συγκέντρωσης τους.
* Βιοσύνθεση: Το ATP χρησιμοποιείται για τη σύνθεση νέων μορίων, συμπεριλαμβανομένων των πρωτεϊνών, των λιπιδίων και των νουκλεϊνικών οξέων.
* Κυτταρική σηματοδότηση: Το ATP μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μετάδοση σημάτων εντός και μεταξύ των κυττάρων.
Σημείωση: Ενώ η γλυκόζη είναι το κύριο καύσιμο για κυτταρική αναπνοή, τα κύτταρα μπορούν επίσης να χρησιμοποιούν άλλα καύσιμα, όπως λιπαρά οξέα και αμινοξέα.
