Πώς τα κύτταρα εκτελούν κυτταρική αναπνοή;

Κυτταρική αναπνοή:ενεργοποίηση του κυττάρου

Η κυτταρική αναπνοή είναι η διαδικασία με την οποία τα κύτταρα διασπούν τη γλυκόζη (ζάχαρη) παρουσία οξυγόνου για την απελευθέρωση ενέργειας με τη μορφή ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη). Αυτή η ενέργεια χρησιμοποιείται στη συνέχεια για την τροφοδοσία διαφόρων κυτταρικών διεργασιών, όπως:

* συστολή μυών

* Σύνθεση πρωτεΐνης

* ενεργή μεταφορά

* Διατήρηση δομής κυττάρων

* Μεταγωγή σήματος

Η κυτταρική αναπνοή εμφανίζεται σε τέσσερα κύρια στάδια:

1. Γλυκόλυση:

* Εμφανίζεται στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου

* Σπάστε ένα μόριο γλυκόζης σε δύο πυροσταφυλικά μόρια

* Παράγει μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ (2 μόρια) και NADH (φορέας ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας)

2. Αντίδραση μετάβασης:

* Εμφανίζεται στη μιτοχονδριακή μήτρα

* Μετατρέπει το πυροσταφυλικό σε ακετυλο-ΟοΑ (ένα μόριο που μπορεί να εισέλθει στον κύκλο Krebs)

* Παράγει NADH και CO2 (διοξείδιο του άνθρακα)

3. Κύκλος Krebs (κύκλος κιτρικού οξέος):

* Εμφανίζεται στη μιτοχονδριακή μήτρα

* Οξειδώνεται ακετυλο-ΟοΑ, ηλεκτρόνια απελευθέρωσης και διοξείδιο του άνθρακα

* Δημιουργεί ATP, NADH και FADH2 (άλλος φορέας ηλεκτρονίων)

4. Αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων:

* Εμφανίζεται στην εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη

* Τα ηλεκτρόνια από το NADH και το FADH2 περνούν κάτω από μια αλυσίδα πρωτεϊνών, απελευθερώνοντας ενέργεια

* Αυτή η ενέργεια χρησιμοποιείται για την άντληση πρωτονίων σε όλη τη μεμβράνη, δημιουργώντας βαθμίδα συγκέντρωσης

* Τα πρωτόνια ρέουν πίσω από τη μεμβράνη μέσω της συνθετάσης ΑΤΡ, δημιουργώντας μεγάλη ποσότητα ΑΤΡ (περίπου 34 μόρια)

* Το οξυγόνο είναι ο τελικός δέκτης ηλεκτρονίων, σχηματίζοντας νερό ως υποπροϊόν

Περίληψη της παραγωγής ATP:

* γλυκόλυση: 2 ATP

* Κύκλος Krebs: 2 ATP

* Ηλεκτρονική αλυσίδα μεταφοράς: Περίπου 34 ATP

Σύνολο: Περίπου 38 μόρια ΑΤΡ ανά μόριο γλυκόζης

Παράγοντες που επηρεάζουν την κυτταρική αναπνοή:

* Διαθεσιμότητα οξυγόνου: Απαραίτητο για την αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων

* Διαθεσιμότητα γλυκόζης: Η πηγή καυσίμου για αναπνοή

* Θερμοκρασία: Βέλτιστη περιοχή θερμοκρασίας για ενζυμική δραστηριότητα

* ph: Τα ένζυμα λειτουργούν καλύτερα σε συγκεκριμένα επίπεδα pH

Σημασία της κυτταρικής αναπνοής:

* Παρέχει ενέργεια για όλες τις κυτταρικές λειτουργίες

* Επιτρέπει στους οργανισμούς να επιβιώσουν και να ευδοκιμήσουν

* Επιτρέπει την ύπαρξη σύνθετων μορφών ζωής

Σημείωση:

Η κυτταρική αναπνοή είναι μια πολύπλοκη και εξαιρετικά ρυθμιζόμενη διαδικασία. Αυτή η περιγραφή παρέχει μια απλοποιημένη επισκόπηση. Υπάρχουν πολλοί άλλοι παράγοντες, όπως ο ρόλος των ενζύμων, οι μηχανισμοί ανατροφοδότησης και οι διαφορετικοί τύποι αναπνοής.