Jakie są trzy różne części oddychania tlenowego?

Oddychanie tlenowe jest jednym z procesów, w których organizmy wykorzystują źródła żywności do wytwarzania użytecznej energii. W tym przypadku związki organiczne są utleniane poprzez szereg reakcji w celu wytworzenia źródła energii zwanego trifosforanem adenozyny lub ATP. Przetwarzanie ATP z kolei napędza metaboliczną aktywność organizmu, a zatem musi być w ciągłej podaży dla zdrowego funkcjonowania. Oddychanie aerobowe może być uważane za składające się z około trzech etapów, a po związku takim jak glukoza może zilustrować podróż.

Wideo dnia

Glikoliza

Pierwszym etapem oddychania tlenowego jest glikoliza - która może być również pierwszym etapem oddychania beztlenowego, ponieważ tlen nie jest wyraźnie wymagany. W tym przypadku glukoza jest przekształcana w kwas pirogronowy w wyniku kilku reakcji opartych na enzymach, które wykorzystują energię dwóch cząsteczek ATP na jedną cząsteczkę glukozy. Glikoliza tworzy jednak cztery cząsteczki ATP, a więc do końca reakcji dochodzi do przyrostu netto dwóch cząsteczek ATP. Glikoliza pojawia się w cytoplazmie komórki, cieczy otaczającej otoczone błoną organelle.

Cykl Krebsa

Cykl kwasu cytrynowego Krebsa przekształca kwas pirogronowy powstały w procesie glikolizy w cząsteczki dwóch koenzymów, NADH2 i FADH2 i wytwarza dwie cząsteczki ATP dla każdej cząsteczki oryginalnej glukozy. Ponadto cykl kwasu cytrynowego Krebsa wytwarza dwutlenek węgla - sześć cząsteczek na jedną glukozę. Wszystko to dzieje się w organellach "power-house" zwanych mitochondriami.

Ostatnie kroki

Dwie kolejne reakcje, często będące w związku małżeńskim ze względu na ich wzajemnie połączony charakter, kończą oddychanie tlenowe: łańcuch transportu elektronów i fosforylacja oksydacyjna. Kroki te opierają się bezpośrednio na tlenie, który jest używany jako akceptor elektronów podczas łańcucha transportu elektronów, który odbywa się we wnętrzu błon mitochondrialnych.

Tlen jest pośrednio ważny w oddychaniu tlenowym w procesie glikolizy i cyklu Krebsa, ponieważ NADH2 i FADH2 są przekształcane w bardziej podstawowe koenzymy stosowane do napędzania niektórych reakcji we wcześniejszych etapach.

Produkcja ATP

Elektrony są żonglowane z jednego związku do drugiego, ostatecznie przenoszone do tlenu, a to wytwarza wodę. Łańcuch transportu elektronów i fosforylacja oksydacyjna przekształcają difosforan adenozyny, ADP, w ATP: trzy cząsteczki, możliwe do uzyskania, od przejścia każdej pary elektronów przez cykl. Biorąc wszystko pod uwagę, oddychanie tlenowe może teoretycznie generować w przybliżeniu 34 cząsteczki ATP z każdej z glukozy.

Usuwanie odpadów

Oddychanie aerobowe tworzy wiele innych produktów poza ATP.Niektóre z nich wracają do procesu, podobnie jak koenzymy NAD i FAD odtwarzane z NADH2 i FADH2 podczas łańcucha transportu elektronów. Ale dwutlenek węgla powstały podczas cyklu kwasu cytrynowego Krebsa i wody generowanej z łańcucha transportu elektronów są odpadami, które muszą zostać usunięte z ciała.