Πώς το προκαρυωτικό κύτταρο κάνει ATP;

Τα προκαρυωτικά κύτταρα παράγουν ΑΤΡ κυρίως μέσω της κυτταρικής αναπνοής , η οποία περιλαμβάνει μια σειρά μεταβολικών αντιδράσεων που διασπούν τη γλυκόζη (ή άλλα πλούσια σε ενέργεια μόρια) για την εξαγωγή ενέργειας και την παραγωγή ΑΤΡ. Ακολουθεί μια ανάλυση της διαδικασίας:

1. Γλυκόλυση: Αυτό συμβαίνει στο κυτταρόπλασμα και είναι το πρώτο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής. Η γλυκόζη χωρίζεται σε πυροσταφυλικό, παράγοντας μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ (2 μόρια) και NADH (μειωμένο παράγοντα).

2. Ο κύκλος Krebs (κύκλος κιτρικού οξέος): Αυτό συμβαίνει στο κυτταρόπλασμα (σε προκαρυωτικά, καθώς στερούνται μιτοχόνδρια). Το πυροσταφυλικό εισέρχεται στον κύκλο Krebs, όπου καταρρέει περαιτέρω, παράγοντας περισσότερα ΑΤΡ, NADH και FADH2 (ένας άλλος παράγοντας αναγωγικής ενέργειας).

3. Αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων (κλπ): Αυτό συμβαίνει στην κυτταρική μεμβράνη (οι προκαρυώτες δεν υπάρχουν μιτοχόνδρια και τα κλπ. Βρίσκονται στην κυτταρική μεμβράνη). Τα ηλεκτρόνια από το NADH και το FADH2 περνούν κατά μήκος μιας αλυσίδας φορέων ηλεκτρονίων, απελευθερώνοντας ενέργεια που χρησιμοποιείται για την αντλία πρωτονίων σε όλη τη μεμβράνη, δημιουργώντας μια κλίση πρωτονίων.

4. Οξειδωτική φωσφορυλίωση: Η κλίση πρωτονίων οδηγεί σε σύνθεση ΑΤΡ μέσω του ενζύμου συνθετάσης ΑΤΡ, που βρίσκεται στην κυτταρική μεμβράνη. Καθώς τα πρωτόνια ρέουν πίσω από τη μεμβράνη, η συνθετάση ΑΤΡ χρησιμοποιεί την ενέργεια για να μετατρέψει την ADP σε ΑΤΡ.

Άλλοι μηχανισμοί για την παραγωγή ΑΤΡ σε προκαρυωτικά:

* φωτοσύνθεση: Ορισμένα προκαρυωτικά, όπως τα κυανοβακτήρια, εκτελούν φωτοσύνθεση για τη δημιουργία ΑΤΡ χρησιμοποιώντας φωτεινή ενέργεια.

* Ζύμωση: Ελλείψει οξυγόνου, τα προκαρυωτικά μπορούν να χρησιμοποιήσουν ζύμωση, μια λιγότερο αποτελεσματική διαδικασία, για να παράγουν μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ από τη γλυκόζη.

Βασικές διαφορές στην προκαρυωτική παραγωγή ΑΤΡ:

* Τοποθεσία κ.λπ.: Στα ευκαρυωτικά, το κ.λπ. βρίσκεται στην εσωτερική μεμβράνη μιτοχονδρίων. Σε προκαρυωτικά, βρίσκεται στην κυτταρική μεμβράνη.

* απουσία μιτοχονδρίων: Οι προκαρυώτες δεν διαθέτουν μιτοχόνδρια, οπότε ο κύκλος Krebs εμφανίζεται επίσης στο κυτταρόπλασμα.

* Διάφορες μεταβολικές οδούς: Οι προκαρυώτες έχουν ένα ευρύ φάσμα μεταβολικών οδών, επιτρέποντάς τους να χρησιμοποιούν διάφορες πηγές ενέργειας.

Συνολικά, τα προκαρυωτικά κύτταρα παράγουν ΑΤΡ μέσω παρόμοιας διαδικασίας με τα ευκαρυωτικά κύτταρα, αλλά η έλλειψη μιτοχονδρίων και η θέση του κ.λπ. στην κυτταρική μεμβράνη είναι βασικές διαφορές.