Πώς επιτρέπει σε μια κυτταρική αναπνοή να παράγει ΑΤΡ;
1. Γλυκόλυση: Αυτό συμβαίνει στο κυτταρόπλασμα και διασπά τη γλυκόζη (ζάχαρη 6 άνθρακα) σε δύο μόρια πυροσταφυλικού (μόριο 3 άνθρακα). Αυτή η διαδικασία δημιουργεί μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ (2 μόρια) και NADH (φορέας ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας).
2. Οξείδωση πυροσταφυλικού: Τα πυροσταφυλικά μόρια που παράγονται σε γλυκόλυση εισέρχονται στα μιτοχόνδρια και μετατρέπονται σε ακετυλο-ΟοΑ. Αυτό το βήμα παράγει NADH και απελευθερώνει διοξείδιο του άνθρακα ως υποπροϊόν.
3. Κύκλος κιτρικού οξέος (κύκλος Krebs): Το ακετυλο-ΟοΑ εισέρχεται στον κύκλο του κιτρικού οξέος, μια σειρά αντιδράσεων που εμφανίζονται στη μιτοχονδριακή μήτρα. Αυτός ο κύκλος παράγει ΑΤΡ, NADH, FADH2 (άλλος φορέας ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας) και διοξείδιο του άνθρακα ως υποπροϊόν.
4. Αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων (κλπ): Τα NADH και FADH2 που παράγονται σε προηγούμενα στάδια παρέχουν τα ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων, που βρίσκεται στην εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη. Καθώς τα ηλεκτρόνια κινούνται προς τα κάτω, απελευθερώνεται η ενέργεια, η οποία χρησιμοποιείται για την αντλία πρωτονίων (Η+) κατά μήκος της μεμβράνης, δημιουργώντας μια κλίση πρωτονίων. Η ροή των πρωτονίων πίσω από τη μεμβράνη μέσω της συνθετάσης ΑΤΡ οδηγεί την παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων ΑΤΡ (περίπου 34 μόρια).
Συνοπτικά, εδώ παράγεται πώς παράγεται το ATP:
* γλυκόλυση: Παράγει μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ απευθείας.
* Κύκλος κιτρικού οξέος: Παράγει μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ απευθείας.
* Ηλεκτρονική αλυσίδα μεταφοράς: Χρησιμοποιεί την ενέργεια από τα ηλεκτρόνια που μεταφέρονται από NADH και FADH2 σε συνθετάση ΑΤΡ, η οποία παράγει την πλειονότητα του ΑΤΡ.
Συνολική, η κυτταρική αναπνοή μπορεί να παράγει περίπου 38 μόρια ΑΤΡ ανά μόριο γλυκόζης. Αυτή η ενέργεια χρησιμοποιείται στη συνέχεια από το κύτταρο για να εκτελέσει διάφορες βασικές λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένης της συστολής των μυών, της πρωτεϊνικής σύνθεσης και της ενεργού μεταφοράς.
Σημαντική σημείωση: Αυτή είναι μια απλοποιημένη εξήγηση. Η κυτταρική αναπνοή είναι μια εξαιρετικά ρυθμιζόμενη και πολύπλοκη διαδικασία με πολλές περίπλοκες λεπτομέρειες.
