respirația celulară

Folosind un alt substraturi de pornire

Deoarece substraturilor de pornire respirația poate servi o varietate de substanțe care urmează să fie convertite în procesele metabolice specifice din Acetil-CoA pentru a elibera un număr de produși secundari. Regenerarea NAD (NADH) și formarea de ATP poate avea loc în această etapă, dar cele mai multe dintre ele sunt formate în ciclul TCA în prelucrarea Acetil-CoA.

Glicoliză - mod enzimatic digestia glucozei - este comună pentru aproape toate organismele vii proces. În aerobă el precede respirația celulară în fermentare anaerobă este finalizată. Prin ea însăși glicoliză complet anaerob este un proces și pentru punerea în aplicare nu necesită prezența oxigenului.

Prima fază are loc cu eliberarea a două molecule de ATP si implica divizarea molecula de glucoza la 2 molecule de gliceraldehid-3-fosfat. Al doilea pas este oxidarea NAD -dependente gliceraldehid-3-fosfat, însoțită de fosforilare de substrat. adică plus față de molecula de un rest de acid fosforic și legătura energetică formarea în acesta, după care reziduul a fost transferat la ADP, pentru a forma ATP.

Astfel, ecuația glicoliza are următoarea formă:

Reducerea ATP și ADP din laturile din stânga și dreapta ale ecuației reacției, obținem:

decarboxilarea piruvatului

Format în timpul acidului glicolizei piruvic (piruvat) prin complexul piruvat dehidrogenază (o structură complexă a trei enzime diferite, și mai mult de 60 de subunități) se descompune în dioxid de carbon și acetaldehida. care, împreună cu coenzima A forme acetil-CoA. Reacția este însoțită de reducerea NAD la NAD ∙ H.

β-oxidarea acizilor grași

Degradarea acizilor grași (în unele organisme ca alcani), are loc în matricea mitocondrială eucariotă. Esența acestui proces este după cum urmează. În prima etapă, acidul gras este atașat la coenzima A pentru a forma acil-Koa. El a fost deshidratat cu transferul secvențial al reducerii echivalentelor la ubiquinone ETC. respiratorii În a doua etapă, hidratarea legăturii duble C = C, după care într-o a treia etapă oxidarea grupării hidroxil rezultată. În timpul acestei reacții, DNA este redusă.

În cele din urmă, în a patra etapă a format acidul β-ceto β-ketotiolazoy scindat în prezența acetil coenzima A la un nou CoA și acil-CoA în care catena de carbon este mai scurt de 2 atomi. Ciclul Β-oxidare se repetă atâta timp cât tot acidul gras nu va fi reciclat în acetil-CoA.

Ciclul Acid citric

Acetil-CoA prin acțiunea citrat transferă o grupă acetil oxaloacetat pentru a forma citrat. care intră în ciclul acidului tricarboxilic (ciclul Krebs). Pe parcursul unei rotații a ciclului de acid citric de mai multe ori și de două ori deshidratate decarboxilați la oxaloacetatului regenerare și formarea unei molecule de GTP (modul de fosforilarea substratului) și trei NADH FADN2.

Ecuația generală a reacțiilor:

In eucariotelor, enzimele ciclului sunt în stare liberă în matricea mitocondriilor, succinat dehidrogenaza numai încorporat în membrana mitocondrială internă.

Valoarea de bază a ATP-ul produs prin procesul de fosforilare oxidativă în ultima etapă a respirației celulare: în lanțul de transport de electroni. Se oxidează și NAD ∙ H FADN2. recuperate în procesul de glicoliza, β-oxidare, ciclul Krebs, etc. Energia eliberată în timpul acestor reacții datorate purtători de lanț de electroni localizați în membrana internă a mitocondriilor (in procariote - in membrana citoplasmatică), se transformă într-un potențial de protoni transmembranar. Sintaza enzima ATP utilizează acest gradient de a sintetiza ATP, conversia energiei sale în energie chimică. Se estimează că molecula de NAD ∙ H poate da în timpul acestui proces de 2,5 molecule ATP FADN2 - 1.5 molecule.

Acceptorul de electroni finală în aerobi lanțului respirator este oxigen.

respirație anaerobă

În cazul în care lanțul de transport de electroni este utilizat în loc de absorbant de oxigen celălalt capăt (nitrat de fier trivalent -. Sau anion sulfat), numită respirație anaerobă. respirația anaerobă este caracteristic în principal bacterii. care datorită acestui joacă un rol important în ciclism biogeochimica de sulf, azot și fier. Denitrificare - un tip de respirație anaerobă - este una din sursele de gaze cu efect de seră. bacterii de fier sunt implicate în formarea concrețiunilor. Printre eucariotelor respirația anaerobă are loc în unele ciuperci, marine nevertebrate bentonice viermi paraziți [1] și protiste - de exemplu, foraminifere [2].

Ecuația generală a respirației, echilibrul ATP