Τι συμβαίνει σε κύτταρα όπου η γλυκόζη χωρίζεται σε μια χρησιμοποιήσιμη μορφή ενέργειας για το κελί;
1. Γλυκόλυση:
* Αυτό συμβαίνει στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου.
* Η γλυκόζη (ζάχαρη 6 άνθρακα) χωρίζεται σε δύο μόρια πυροσταφυλικού (μόριο 3 άνθρακα).
* Αυτή η διαδικασία παράγει μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη), το κύριο ενεργειακό νόμισμα του κυττάρου και το NADH (νικοτιναμίδιο αδενίνη δινουκλεοτίδιο), ένας φορέας ηλεκτρονίων.
2. Ο κύκλος Krebs (ή κύκλος κιτρικού οξέος):
* Αυτό συμβαίνει στα μιτοχόνδρια, στο σημείο παραγωγής ενέργειας του κυττάρου.
* Το πυροσταφυλικό μετατρέπεται σε ακετυλο-ΟοΑ, η οποία στη συνέχεια εισέρχεται στον κύκλο Krebs.
* Αυτός ο κύκλος περιλαμβάνει μια σειρά χημικών αντιδράσεων που παράγουν περισσότερα ΑΤΡ, NADH και FADH2 (δινουκλεοτίδιο αδενίνης φλαβίνης), άλλος φορέας ηλεκτρονίων.
3. Αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων:
* Αυτό συμβαίνει επίσης στα μιτοχόνδρια.
* Τα NADH και FADH2 από τη γλυκόλυση και ο κύκλος Krebs παρέχουν ηλεκτρόνια στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων.
* Καθώς τα ηλεκτρόνια κινούνται προς τα κάτω από την αλυσίδα, απελευθερώνουν ενέργεια που χρησιμοποιείται για την αντλία πρωτονίων σε όλη την εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη, δημιουργώντας μια κλίση πρωτονίων.
* Αυτή η κλίση στη συνέχεια χρησιμοποιείται για τη δημιουργία μιας μεγάλης ποσότητας ΑΤΡ μέσω οξειδωτικής φωσφορυλίωσης.
Συνολική, η κυτταρική αναπνοή παράγει περίπου 38 μόρια ΑΤΡ ανά μόριο γλυκόζης. Αυτή η ενέργεια χρησιμοποιείται στη συνέχεια από το κελί για διάφορες λειτουργίες, όπως:
* Συστολή μυών
* Ενεργός μεταφορά μορίων σε κυτταρικές μεμβράνες
* Σύνθεση πρωτεϊνών και άλλων βιομόρων
* Κυτταρική διαίρεση
* Διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος
Σημαντική σημείωση: Η κυτταρική αναπνοή μπορεί να εμφανιστεί τόσο σε αερόβια (πλούσια σε οξυγόνο) όσο και αναερόβια (οξυγόνου-φτωχού) συνθήκες. Ενώ η αερόβια αναπνοή είναι πολύ πιο αποτελεσματική, η αναερόβια αναπνοή εξακολουθεί να παράγει κάποια ΑΤΡ, αν και σημαντικά μικρότερη.
