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

Curs: Biblioteca de biologie > Unitatea 12

Lecția 2: Etapele respirației celulare
Științe
Biblioteca de biologie
Respirația celulară
Etapele respirației celulare
© 2024 Khan AcademyCondiții de utilizarePolitica de confidenţialitateNotificare Cookie

Etapele respirației celulare

Clasa Google
Respirația celulară este o cale metabolică ce descompune glucoza și produce ATP. Fazele 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 legățurile dintre ele.

Pașii respirației celulare

Prezentare generală a etapelor respirației celulare.
  1. Glicozidă. Glucoza, formată din șase atomi de carbon, este transformată în două piruvate (câte trei carboni). Se formează ATP și NADH. Aceste reacții au loc în citosol.
  2. Oxidarea piruvatului; Piruvatul se deplasează în matricea mitocondrială și se transformă într-o moleculă cu doi atomi de carbon, legată de coenzima A, numită acetil-CoA. Dioxidul de carbon este eliberat și se produce NADH.
  3. Ciclul acidului citric. Acetil CoA se combină cu o moleculă de patru atomi de carbon și trece printr-un ciclu de reacții, regenerând în cele din urmă molecula inițială de patru atomi de carbon. ATP (sau, în unele cazuri, GTP), sunt produse NADH și FADH_2 și dioxidul de carbon este eliberat. Aceste reacții au loc în matricea mitocondrială.
  4. Fosforilarea oxidativă. NADH și FADH_2 produse în alți pași, își depozitează electronii în lanțul de transport electronic în membrana mitocondrială interioară. Pe măsură ce electronii se deplasează de-a lungul lanțului, este eliberată energie și utilizată pentru a pompa protoni din matrice, în spațiul intermembranar, formând un gradient. Protonii se reîntorc în matrice printr-o enzimă numită ATP sintetază, care produce ATP. La capătul lanțului de transport al electronilor, oxigenul acceptă electroni și preia protoni pentru a forma apă.
În timpul respirației celulare, o moleculă de glucoză se descompune, treptat, în dioxid de carbon și apă. Pe drum, niște ATP este produs direct în reacțiile 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 NAD+ și FAD, care devin NADH și FADH2 când câștigă electroni. Ca să clarificăm: asta se întâmplă în diagrama de mai sus unde se spune + NADH sau + FADH2. Molecula nu apare din nimic, este doar convertită în forma sa de transportare a electronilor:
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, de-a lungul celor 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 transformată 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 sub denumirea de acetilCoA. Dioxidul de carbon este eliberat și este generat NADH.
  3. 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, 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.
Gliccoliza poate avea loc fără oxigen, într-un proces numit fermentație. Celelalte trei faze ale respirației celulare – oxidarea piruvatului, ciclul acidului citric și fosforilarea oxidativă – necesită oxigen pentru a se produce. 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 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?

Conectare
Nici o postare încă.
Înțelegi engleza? Dă clic aici pentru a vedea mai multe discuții care au loc pe site-ul în limba engleză al Khan Academy.