Žinokite aerobinio kvėpavimo apibrėžimą ir etapus

Kvėpavimo procesas arba paprastai vadinamas kvėpavimu yra labai svarbus gyviems daiktams, ypač norint išsaugoti jo išlikimą, vienas iš jų - sugebėjimas gauti energijos. Energijos gamybos procese kvėpavimas skirstomas į 2 formas: aerobinį kvėpavimą ir anaerobinį kvėpavimą. Pagrindinis skirtumas tarp jų yra jų priklausomybė nuo deguonies. Aerobinis kvėpavimas yra kvėpavimo procesas, reikalaujantis deguonies, o anaerobiniam kvėpavimui deguonies nereikia. Šio proceso metu sukurta energija padės mums kasdienybėje.

Ta proga mes toliau diskutuosime apie aerobinį kvėpavimą, pradedant supratimu ir baigiant jo etapais.

Aerobinis kvėpavimas

Šiek tiek apie kvėpavimą, kvėpavimas yra redukcijos, oksidacijos ir skaidymo procesas, nesvarbu, ar jis gali naudoti deguonį, ar ne, kuris paverčia sudėtingus organinius junginius paprastesniais junginiais, be to, kartu vyksta tam tikros energijos išsiskyrimas į ATP (adenozino trifosfato) formą. . Energijos forma, gaunama šiame procese, gaunama iš cheminės potencialios energijos cheminių ryšių pavidalu.

Tuo tarpu aerobinį kvėpavimą galime interpretuoti kaip reakciją į gliukozės junginių, kuriems reikalinga deguonies pagalba, irimą. Deguonis čia vaidina elektronų gaudymą, kuris reaguos su vandenilio jonais ir gamins vandenį (H 2 O). Šis įvykis vyks mūsų kūnuose, dviejose vietose, būtent citoplazmoje (vyksta glikolizė)

Vaizdo šaltinis: genome.gov

ir mitochondrijos (oksidacinio dekarboksilinimo progresas, Krebso ciklas ir elektronų pernaša). 

Vaizdo šaltinis: tribunnewswiki.com

Aerobinio kvėpavimo etapai

Sužinoję, kas yra aerobinis kvėpavimas, dabar mums laikas žinoti, kaip veikia šis kvėpavimo procesas ir kokius rezultatus gausime. Pirmiausia pažvelkime į reakcijos į aerobinį kvėpavimą pavyzdį, kuris atrodo taip:

C 6 H 12 O 6   + 6O 2 -> 6CO 2 + 6H 2 O + energija (38 ATP)

Norėdami gauti daugiau informacijos, galime pamatyti šią lentelę:

Etapai Įvestis Produktas
Glikolizė (citoplazma) Gliukozė 2 piruvo rūgštis, 2 NADH, 2 ATP
Oksidacinis dekarboksilinimas (mitochondrijų matrica) 2 piruvo rūgštis 2 acetil Co-A, 2 CO 2 , 2 NADH
Krebso ciklas (mitochondrijų matrica) 2 acetil Co-A 4 CO 2 , 6 NADH, 2 FADH 2 , 2 ATP
Elektronų transportas (vidinė mitochondrijų membrana) 10 NADH, 2 FADH 2 34 ATP, 6H 2 O

Glikolizė

Šiame procese gliukozė (6 anglies atomai) suskaidoma į piruvo rūgštį (3 anglies atomus). Šis procesas vyksta citoplazmoje dviejų tipų reakcijose: Endergonic (reikia ATP) ir Exergonic (gamina ATP). Šiame etape bus gaminama 2 ATP, 2 piruvos rūgštis ir 2 NADH. Gauta piruvo rūgštis bus naudojama kaip ingredientas kitame procese, būtent oksidacinėje dekarboksilinimo procese.

Oksidacinis dekarboksilinimas

Oksidacinis dekarboksilinimas taip pat gali būti vadinamas tarpine reakcija, nes oksidacinis dekarboksilinimas yra reakcija prieš pereinant į kitą etapą, būtent Krebso ciklą. Oksidacinis dekarboksilinimo procesas vyksta mitochondrijose, būtent mitochondrijų matricoje. Vykstant oksidaciniam dekarboksilinimo procesui, 1 piruvino rūgštis tampa 1 acetil Co-A.

Glikolizės etape iš vieno gliukozės junginio susidarys 2 piruvo rūgštis, dėl to taip pat susidarys 2 acetil Co-A, šiam procesui taip pat reikalingas kofermentas A, kuris iš NAD + gamins 2 NADH.

2 acetilo Co-A molekulės pereis į kitą etapą, būtent Krebso ciklą.

Krebso ciklas

Šis ciklas taip pat dažnai vadinamas citrinos rūgšties ciklu, nes šiame etape pradinis junginys gaminamas citrinos rūgšties pavidalu. Vieta, kur vyksta Krebso ciklo etapai, yra mitochondrijų matricoje.

Krebso ciklo rezultatas yra junginys, kuris tarnauja kaip anglies skeleto tiekėjas sintetinant kitus junginius, 3 NADH, 1 FADH 2 ir 1 ATP kiekvienai piruvino rūgščiai. 

Kadangi ankstesnė substrato įvestis buvo 2 acetil Co-A kiekvienai gliukozės junginių molekulei, Krebso ciklo rezultatai šiame kvėpavimo procese yra 2 ATP, 6 NADH ir 2 FADH 2 .

Dar vienas šiame procese susidarantis junginys yra CO 2 , vienas gaunamas iš NADH formavimo iš NAD + proceso, kuris gamina 2 vienetus CO 2 , nes naudojamas 2 acetil Co-A, susidarys 4 CO 2 .

Galime daryti išvadą, Krebso ciklo proceso rezultatai yra 2 ATP, 4 CO 2 , 6 NADH ir 2 FADH 2 . Kitas procesas yra elektronų transportas, kuris ankstesniame etape pagamintus NADH ir FADH 2 junginius pavers ATP, kad organizmas galėtų juos naudoti.

Elektronų transportas

Elektronų pernaša arba oksidacinis fosforilinimas yra etapas, kai NADH ir FADH 2 paverčiami energija ATP pavidalu, kad organizmas galėtų juos naudoti. Vieta, kur vyksta elektronų pernašos etapas, yra mitochondrijose, būtent vidinėje mitochondrijų membranoje (cristae).

Kiekvienai 1 NADH molekulei susidaro 3 ATP, o kiekvienai 1 FADH 2 molekulei - 2 ATP. Tada koks yra bendras sugeneruoto ATP kiekis? Kad galėtume atsakyti į šį klausimą, suskaičiuokime kartu:

Iš ankstesnių etapų sukurtas NADH kiekis yra:

Procesas NADH skaičius
Glikolizė 2 NADH
Oksidacinis dekarboksilinimas 2 NADH
Krebso ciklas 6 NADH

Iš ankstesnio proceso gauname 10 NADH, nes 1 NADH molekulė gamina 3 ATP, tada visas gautas ATP yra:

10 NADH x 3 ATP = 30 ATP

Tuo tarpu FADH 2 kiekis , kurį gauname iš krebso ciklo, yra 2 FADH 2 molekulės. Jei 1 FADH 2 molekulė gamins 2 ATP, tai bendras ATP, kurį gauname iš FADH 2, yra 4 ATP.

Jei pridėsime 4 ATP, gautus iš Glycolition proceso ir Krebso ciklo, tada visas aerobinio kvėpavimo procese susidaręs ATP yra:

2 ATP + 2 ATP + 30 ATP + 4 ATP = 38 ATP

Tačiau glikolizės procese vyksta judėjimas nuo citoplazmos iki kito proceso, būtent elektronų pernašos, vykstančios mitochondrijose. Šiam perdavimo procesui reikės 2 ATP energijos. Taigi pagamintas grynasis ATP yra 36 ATP.

Išvada

Iš 4 procesų, kurie praeina aerobinio kvėpavimo metu, gausime rezultatą arba formulę:

C 6 H 12 O 6   + 6O 2 -> 6CO 2 + 6H 2 O + energija (38 ATP)

Tačiau 2 ATP bus naudojami pereinant iš citoplazmos į mitochondrijas, kad galutinis ATP rezultatas būtų 36 ATP, kurį mūsų kūnas gali naudoti kaip energijos šaltinį kasdieninei veiklai. Visas aerobinio kvėpavimo procesas vyksta mūsų kūnuose, tiksliau ląstelėse, būtent  citoplazmoje (vyksta glikolizė) ir mitochondrijose (vyksta oksidacinis dekarboksilinimas, krebso ciklas ir elektronų pernaša). Kuris paverčia gliukozę kaip energijos šaltinį žmogaus organizmui.

Tai viskas apie aerobinį kvėpavimą, kurį turėtumėte žinoti. Ar turite klausimų apie tai? Parašykite savo klausimą komentarų stulpelyje ir nepamirškite pasidalinti šiomis žiniomis!