If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Dacă sunteţi în spatele unui filtru de web, vă rugăm să vă asiguraţi că domeniile *. kastatic.org şi *. kasandbox.org sunt deblocate.

Conţinutul principal

Etapele respirației celulare

Respirația celulară este o cale metabolică ce descompune glucoza și produce ATP. Etapele respirației celulare includ glicoliza, oxidarea acidului piruvic, ciclul acidului citric sau ciclul Krebs și fosforilarea oxidativă.

Introducere

Respirația celulară este unul dintre cele mai elegante, mărețe și fascinante procese metabolice de pe Pământ. În același timp, este și 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 și urmărind legăturile dintre ele.

Pașii respirației celulare

În timpul respirației celulare, o moleculă de glucoză se descompune, treptat, în dioxid de carbon și apă. Pe parcurs, niște ATP este produs direct în reacțiile care transformă glucoza. Totuși, mult 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 transportorii de electroni NAD+ și FAD, care devin NADH și FADH2 când câștigă electroni. Ca să clarificăm: asta se întâmplă în diagrama de mai sus unde spune + NADH sau + FADH2. Molecula nu apare din nimic, este doar convertită în forma sa de transport de electroni:
NAD+ + 2e + 2H+ NADH + H+
FAD + 2e + 2H+ FADH2
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 NADH/FADH2 într-una din celulele corpului, să trecem, pas cu pas, prin cele patru etape ale respirației celulare.
  1. Glicoliza. În glicoliză, glucoza — un zahar cu șase 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 NAD+ este transformat în NADH.
  2. 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 ca acetilCoA. Dioxidul de carbon este eliberat și este generat NADH.
  3. Ciclul acidului citric. Acetil CoA, fabricat în ultima etapă, se combină cu o moleculă de patru carboni și trece printr-un ciclu de reacții, în cele din urmă, regenerându-se molecula inițială cu patru atomi de carbon. ATP, NADH și FADH2 sunt produse, iar dioxidul de carbon este eliberat.
  4. Fosforilarea oxidativă.. NADH și FADH_2, produși în alți pași, își depozitează electronii în lanțul de transport electronic, transformându-se înapoi în formele lor „goale” (NAD+ și FAD). Pe măsură ce electronii se deplasează de-a lungul lanțului, energia este eliberată și 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.
Glicoliza poate avea loc fără oxigen, într-un proces numit fermentație. Celelalte trei etape ale respirației celulare — oxidarea piruvatului, ciclul acidului citric și fosforilarea oxidativă — necesită oxigen pentru a avea loc. Numai fosforilarea oxidativă utilizează direct oxigenul, dar celelalte două faze nu se pot desfășura fără fosforilare oxidativă.
Fiecare etapă a respirației celulare este prezentată mai detaliat în alte articole și videoclipuri de pe site. Încearcă să urmărești videoclipul cu imaginea de ansamblu sau sari direct la un articol dintr-o anumită etapă folosind linkurile de mai sus.