Ποια είναι η διαδικασία με την οποία εμφανίζονται χημικές αντιδράσεις που διασπούν τα μόρια τροφίμων σε ενέργεια για να χρησιμοποιηθούν οργανισμό;
1. Γλυκόλυση: Αυτό είναι το πρώτο στάδιο και εμφανίζεται στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου. Περιλαμβάνει την κατανομή της γλυκόζης (απλή ζάχαρη) σε πυροσταφυλικό. Αυτή η διαδικασία δημιουργεί μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη), το κύριο ενεργειακό νόμισμα της κυττάρου και το NADH (δινουκλεοτίδιο αδενίνης νικοτιναμίδης), έναν φορέα ηλεκτρονίων.
2. Ο κύκλος Krebs (κύκλος κιτρικού οξέος): Αυτός ο κύκλος λαμβάνει χώρα στα μιτοχόνδρια, στο εργοστάσιο παραγωγής κυττάρων. Το πυροσταφυλικό μετατρέπεται σε ακετυλο-ΟοΑ, η οποία εισέρχεται στον κύκλο Krebs. Αυτή η σειρά αντιδράσεων παράγει περισσότερα ΑΤΡ, NADH και έναν άλλο φορέα ηλεκτρονίων που ονομάζεται FADH2 (δινουκλεοτίδιο αδενίνης φλαβίνης).
3. Αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων: Αυτό είναι το τελικό στάδιο της κυτταρικής αναπνοής και εμφανίζεται στην εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη. Τα ηλεκτρόνια που μεταφέρονται από το NADH και το FADH2 περνούν κατά μήκος μιας αλυσίδας πρωτεϊνών, απελευθερώνοντας ενέργεια στην πορεία. Αυτή η ενέργεια χρησιμοποιείται για την αντλία πρωτόνια σε όλη τη μεμβράνη, δημιουργώντας μια κλίση συγκέντρωσης.
4. Οξειδωτική φωσφορυλίωση: Τα πρωτόνια ρέουν πίσω από τη μεμβράνη μέσω ενός ενζύμου που ονομάζεται συνθετάση ΑΤΡ, η οποία χρησιμοποιεί την ενέργεια από αυτή τη ροή για να συνθέσει ATP. Αυτός είναι ο κύριος τρόπος με τον οποίο παράγεται η ΑΤΡ στην κυτταρική αναπνοή.
Συνολικά, οι χημικές αντιδράσεις της κυτταρικής αναπνοής καταστρέφουν τη γλυκόζη και άλλα μόρια τροφίμων, απελευθερώνοντας ενέργεια που αποθηκεύεται στους χημικούς δεσμούς του ΑΤΡ. Αυτή η ενέργεια χρησιμοποιείται στη συνέχεια από τον οργανισμό για την εξουσία βασικών διεργασιών ζωής όπως η συστολή των μυών, η μετάδοση της νευρικής ώθησης και η σύνθεση πρωτεϊνών.
Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι κυτταρικής αναπνοής:
* Αερόβια αναπνοή: Αυτό απαιτεί οξυγόνο ως τελικό δέκτη ηλεκτρονίων στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων. Είναι πολύ πιο αποτελεσματικό από την αναερόβια αναπνοή, παράγοντας πολύ περισσότερο ATP από κάθε μόριο γλυκόζης.
* Αναερόβια αναπνοή: Αυτό δεν απαιτεί οξυγόνο και χρησιμοποιεί άλλα μόρια, όπως θειικό ή νιτρικό άλας, ως τελικός αποδέκτης ηλεκτρονίων. Αυτή η διαδικασία παράγει πολύ λιγότερο ATP από την αερόβια αναπνοή.
Η κατανόηση της κυτταρικής αναπνοής είναι θεμελιώδης για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι ζωντανοί οργανισμοί αποκτούν και χρησιμοποιούν την ενέργεια.
