Conţinutul principal
Biblioteca de biologie
Curs: Biblioteca de biologie > Unitatea 10
Lecția 2: Etapele respirației celulareEtapele respirației celulare
Respiraţia celulară este o cale metabolică ce descompune glucoza şi produce ATP. Fazele respiraţiei celulare includ glicoliza, oxidarea acidului piruvic, ciclul acidului citric sau ciclul Krebs şi fosforilarea oxidativă.
Introducere
Respiraţia celulară este unul dintre cele mai elegante, mărețe şi fascinante procese metabolice de pe Pământ. În acelaşi timp, este şi unul dintre cele mai complicate. Când am învățat despre asta pentru prima dată, simțeam că m-am împiedicat și am căzut într-o farfurie de supă alfabet cu gust de chimie organică!
Din fericire, respirația celulară nu este atât de înfricoșătoare atunci când ajungi să o cunoști. Să ne uităm, mai întâi, la respirația celulară la nivel înalt, parcurgând cele patru etape principale şi urmărind legățurile dintre ele.
Pașii respirației celulare
În timpul respiraţiei celulare, o moleculă de glucoză se descompune, treptat, în dioxid de carbon şi apă. Pe drum, niște ATP este produs direct în reacţiile care transformă glucoza. Cu toate acestea, mai mult ATP este produs ulterior, într-un proces numit fosforilare oxidativă. Fosforilarea oxidativă este alimentată de circulația electronilor prin lanțul de transport al electronilor, o serie de proteine încorporate în membrana interioară a mitocondriei.
Acești electroni provin inițial de la glucoză și sunt transportați la lanțul de transport al electronilor de către electronii purtători start text, N, A, D, end text, start superscript, plus, end superscript și start text, F, A, D, end text, care devin start text, N, A, D, H, end text și start text, F, A, D, H, end text, start subscript, 2, end subscript când câștigă electroni. Ca să clarificăm: asta se întâmplă în diagrama de mai sus unde se spune plus start text, N, A, D, H, end text sau plus start text, F, A, D, H, end text, start subscript, 2, end subscript. Molecula nu apare din nimic, este doar convertită în forma sa de transportare a electronilor:
start text, N, A, D, end text, start superscript, plus, end superscript plus 2, e, start superscript, minus, end superscript plus 2, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript right arrow start text, N, A, D, H, end text plus start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript
start text, F, A, D, end text plus 2, e, start superscript, minus, end superscript plus 2, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript right arrow start text, F, A, D, H, end text, start subscript, 2, end subscript
Pentru a vedea cum este transformată o moleculă de glucoză în dioxid de carbon și cum este recoltată energia sa sub formă de ATP și start text, N, A, D, H, end text/start text, F, A, D, H, end text, start subscript, 2, end subscript într-una din celulele corpului, să trecem, pas cu pas, de-a lungul celor patru etape ale respiraţiei celulare.
- Glicoliza. În glicoliză, glucoza - un zahar cu şase atomi de carbon - este supusă unei serii de transformări chimice. În final, se transformă în două molecule de piruvat, o moleculă organică cu trei atomi de carbon. În aceste reacții, se produce ATP, iar start text, N, A, D, end text, start superscript, plus, end superscript este transformată în start text, N, A, D, H, end text.
- Oxidarea piruvatului Fiecare piruvat din glicoliză ajunge în matricea mitocondrială – compartimentul cel mai interior al mitocondriei. Acolo, aceasta este transformată într-o moleculă cu doi atomi de carbon, legată de Coenzima A, cunoscută sub denumirea de acetilCoA. Dioxidul de carbon este eliberat și este generat start text, N, A, D, H, end text.
- **Ciclul acidului citric. * Acetilul CoA, fabricat în ultima etapă, se combină cu o moleculă de patru carboni și trece printr-un ciclu de reacție, în cele din urmă, regenerându-se molecula inițială cu patru atomi de carbon. ATP, start text, N, A, D, H, end text și start text, F, A, D, H, end text, start subscript, 2, end subscript sunt produse, iar dioxidul de carbon este eliberat.
- Fosforilarea oxidativă.. NADH şi FADH_2, produși în alţi paşi, îşi depozitează electronii în lanţul de transport electronic, transformându-se înapoi în formele lor „goale” (start text, N, A, D, end text, start superscript, plus, end superscript și start text, F, A, D, end text). Pe măsură ce electronii se deplasează de-a lungul lanțului, energia este eliberată şi utilizată pentru a pompa protoni din matrice, formând un gradient. Protonii se reîntorc în matrice, printr-o enzimă numită ATP sintetază, producându-se ATP. La capătul lanțului de transport al electronilor, oxigenul acceptă electroni și preia protoni pentru a forma apă.
Gliccoliza poate avea loc fără oxigen, într-un proces numit fermentație. Celelalte trei faze ale respiraţiei celulare – oxidarea piruvatului, ciclul acidului citric şi fosforilarea oxidativă – necesită oxigen pentru a se produce. Numai fosforilarea oxidativă utilizează direct oxigenul, dar celelalte două faze nu se pot desfăşura fără fosforilare oxidativă.
Fiecare etapă a respiraţiei celulare este prezentată mai detaliat în alte articole şi videoclipuri de pe site. Încearcă să vizionezi videoclipul cu imaginea de ansamblu sau sari direct la un articol dintr-o anumită etapă folosind linkurile de mai sus.
Vrei să te alături conversației?
Nici o postare încă.