Στάδια αερόβιας αναπνοής: Βήμα προς βήμα

Η αναπνοή είναι μια από τις ζωτικές διαδικασίες που σχετίζονται με χημικές ουσίες που μεταφέρεται από όλα τα έμβια όντα κοιτάζοντας από τα φυτά στους ανθρώπους για να πάρουν την ενέργεια που απελευθερώνεται για τη ζωή.

Η αερόβια αναπνοή αφορά αντιδράσεις που ελέγχονται από ένζυμα. Η ενέργεια που απελευθερώνεται από αυτή την αντίδραση έχει λιπίδια και υδατάνθρακες και τα στάδια αερόβιας αναπνοής έχουν τέσσερις φάσεις που ονομάζονται

Η αερόβια αναπνοή είναι ο τύπος της αναπνοής από κύτταρο σε κύτταρο που φαίνεται στην περιοχή που έχει το χώρο για το αέριο οξυγόνο που απαιτείται για την παραγωγή ενέργειας για το φαγητό. Αυτός ο τύπος αναπνοής είναι γενικός στα περισσότερα από τα ζώα, τους ανθρώπους, τα πουλιά, τα φυτά και επίσης στα υπόλοιπα θηλαστικά. Εδώ τα τελικά προϊόντα που παράγονται λέγεται ότι είναι το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό.

Οι κυτταρικές αντιδράσεις είναι ένα σύνολο μεταβολικών δράσεων και μεθόδων που εμφανίζονται στο κυττάρων του οργανισμού να έχει το χημική ενέργεια μετατρέπεται από το μέρος των μορίων οξυγόνου ή των θρεπτικών συστατικών σε τριφωσφορική αδενοσίνη αφήνοντας πίσω απόβλητα υλικά. Κυρίως οι αντιδράσεις που περιλαμβάνουν είναι καταλυτικές που διασπούν μεγάλα μόρια.

Η θραύση των δεσμών σε μικρότερο τμήμα γίνεται με το να σπάσουν οι ασθενείς δεσμοί και στις περισσότερες περιπτώσεις μόρια οξυγόνου αντικαθίστανται από πολλούς δεσμούς που είναι ισχυρότεροι στα προϊόντα. Η αναπνοή λέγεται ότι είναι ένα από τα βασικά για να βοηθήσει το κύτταρο απελευθερώνουν την ενέργειά του για να πάρει το καύσιμο της κυτταρικής δραστηριότητας. Η συνολική αντίδραση λαμβάνει χώρα σε μια αλυσίδα βιοχημικών σταδίων.

στάδια αερόβιας αναπνοής
Πίστωση εικόνας-
Αερόβια αναπνοή-Wikipedia

Η αερόβια αποκατάσταση Τα στάδια χρειάζονται το οξυγόνο για να παραχθεί το ATP. Αν και τα λίπη, οι υδατάνθρακες, οι πρωτεΐνες λαμβάνονται ως αντιδρώντα, αυτό είναι το προτιμώμενο σημάδι για γλυκόλυση να διασπαστεί και χρειάζεται πυροσταφυλικό να μιτοχόνδρια ώστε να οξειδωθεί πλήρως. Το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό είναι τα προϊόντα που είναι το αποτέλεσμα αυτού και τελειώνουν με θραύση του δεσμού ADP.

Φόρμουλα αερόβιας αναπνοής

Αερόβια αναπνοή είναι μια βιολογική διαδικασία όπου η γλυκόζη αντιμετωπίζεται ως τροφή και στη συνέχεια μεταφέρεται σε ενέργεια παρουσία οξυγόνου.

Υπάρχουν πολλά στάδια στα στάδια αερόβιας αναπνοής και ο χημικός τύπος είναι Γλυκόζη (C6H12O6) + Οξυγόνο 6(O2) → Διοξείδιο του άνθρακα 6(CO2) + Νερό 6 (H2O) + Ενέργεια (ATP). Έχει ΔG = −2880 kJ ανά mol C6H12O6.

Το αρνητικό πρόσημο σημαίνει ότι η αντίδραση μπορεί να λάβει χώρα αυθόρμητα. Σύμφωνα με την αντίδραση που δόθηκε, η ενέργεια λέγεται ότι απελευθερώνεται με το να διασπαστούν τα μόρια της γλυκόζης με τη χρήση αερίου οξυγόνου. Στην τελική φάση της αντίδρασης τα τελικά προϊόντα που παράγονται είναι τελικά η ενέργεια, το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό.

Υπάρχει μια ενέργεια περίπου 2900 Kj που απελευθερώνεται τη στιγμή της διάσπασης της γλυκόζης και με τη σειρά της η ενέργεια χρησιμοποιείται για την παραγωγή ATP. Το ATP είναι τριφωσφορική αδενοσίνη και τα μόριά του είναι αυτά που χρησιμοποιείται από το σύστημα για διάφορα μοτίβα. Τα άξια FADH2 και NADH μεταφέρονται σε περισσότερο ATP μέσω μιας μεταφοράς αλυσίδας ηλεκτρονίων μαζί με πρωτόνιο και οξυγόνο που ενεργούν ως τερματικοί δέκτες ηλεκτρονίων. Η αναπνοή χρησιμοποιείται από όλα τα κύτταρα για να μετατρέψει το καύσιμο σε ενέργεια που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία των κυτταρικών διεργασιών

Η μέθοδος των σταδίων αερόβιας αναπνοής μαζί με τη διαδικασία της σώρευσης λαμβάνει χώρα σχεδόν σε όλα τα πολυκυτταρικός οργανισμός που αποτελείται από φυτά τους ανθρώπους, τα ζώα και τα υπόλοιπα πλάσματα. Κατά τη στιγμή της αναπνοής στα φυτά, το οξυγόνο υποτίθεται ότι εισέρχεται στο κυττάρων μέσω στομάτων και μετά τα πράσινα φυτά προλάβετε να συνθέσετε το φαγητό. Μια χημική διαδικασία στην οποία χρησιμοποιείται οξυγόνο να παράγει ενέργεια από υδατάνθρακες (σάκχαρα). Ονομάζεται επίσης αερόβιος μεταβολισμός, κυτταρική αναπνοή και οξειδωτικός μεταβολισμός.

Στομάτα - Απλή Αγγλική Βικιπαίδεια, η ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Πίστωση εικόνας-
Στομάτα-Wikipedia

Στάδια αερόβιας αναπνοής

Η ολοκλήρωση της αερόβιας αναπνοής γίνεται σε τέσσερα βήματα όπως αναφέρθηκε προηγουμένως-

Γλυκόλυση

Είναι η κοινή φάση για τα στάδια αερόβιας αναπνοής και στη συνέχεια η μέθοδος της γλυκόλυσης φαίνεται μέσα στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου.

Τη στιγμή της μεθόδου της γλυκόλυσης, τα μόρια της γλυκόζης φτύνονται και στη συνέχεια διαχωρίζονται σε ATP και είναι δύο στον αριθμό μαζί με δύο NADH που χρησιμοποιούνται αργότερα στη μέθοδο της αερόβιας αναπνοής.

Μπορούμε να πούμε ότι είναι μια μετάφραση για τη διάσπαση του σακχάρου και πραγματοποιείται με ή ακόμα και χωρίς τη χρήση οξυγόνου. Στην περίπτωση της αερόβιας αναπνοής, οι μέθοδοι μετατρέπονται σε ένα μόνο σωματίδιο γλυκόζης και στη συνέχεια μετατρέπονται στα μόρια του πυροσταφυλικού που συνθέτει ενέργεια με τη μορφή μορίων ΑΤΡ των δύο. Υπάρχουν τέσσερα από τα μόρια ATP του πυροσταφυλικού οξέος που κάνουν την κατανάλωση ενέργειας μέρος.

Γλυκόλυση - Βικιπαίδεια
Πίστωση εικόνας-Γλυκόλυση-Wikipedia

Η γενική και αρχική φάση της γλυκόζης δημιουργείται για να αυξηθεί η αντιδραστικότητα και να επιτευχθεί ισορροπία στη μείωση ώστε τα μόρια να διασπαστούν στο δύο πυροσταφυλικά σωματίδια από το ένζυμο που ονομάζεται αλδολάση. Κατά τη φάση της γλυκόλυσης, υπάρχουν τέσσερα μόρια ATP, και τα δύο NADH παράγονται όταν το πυροσταφυλικό άλας οξειδώνεται. Ξεκινά με τη γλυκόζη και στη συνέχεια το γλυκογόνο μετατρέπεται.

Η βασική μετατροπή της κατάλυσης της αντίδρασης των ενζύμων και της μετατροπής της στα δύο μόρια του γαλακτικού απουσία οξυγόνου και η παραγωγή δύο ατόμων πυροσταφυλικού με οξυγόνο είναι γλυκόλυση. Ελλείψει αερίου οξυγόνου ονομάζεται αναερόβια γλυκόλυση που γίνεται ενώ υπάρχει έλλειψη οξυγόνου.  

Αντίδραση συνδέσμου

Το πρώτο βήμα στα στάδια της αερόβιας αναπνοής είναι η αντίδραση σύνδεσης που βοηθά στη μεταφορά του πυροσταφυλικού στα μιτοχόνδρια.

Αυτός ο τύπος αναπνοής χρησιμοποιεί το οξυγόνο που είναι διαθέσιμο για μελλοντική χρήση και στη συνέχεια οξειδώνει το μόριο του σακχάρου για μεγαλύτερη απόδοση της τριφωσφορικής αδενοσίνης. Το ATP παράγεται με φωσφορυλίωση σε επίπεδο υποστρώματος από ενώσεις υψηλής ενέργειας.

Το όνομα της αντίδρασης ζεύξης δίνεται καθώς συνδέει τα προϊόντα της διαδικασίας της γλυκόλυσης με τη διαδικασία της αερόβιας αναπνοή μέσα στα μιτοχόνδρια. Όλα αυτά φαίνονται μέσα στο κυτταρόπλασμα του κύτταρο ή το ηλεκτρικό σπίτι του κυττάρου είναι τα μιτοχόνδρια. Υπάρχει ο χώρος του κυτοσόλης που εμπλέκεται και η μιτοχονδριακή μήτρα.

Τριφωσφορική αδενοσίνη - Wikipedia
Πίστωση εικόνας-ΑΤΡ-Wikipedia

Η γλυκόλυση είναι α κυτταροπλασματική μονοπάτι που διασπά τη γλυκόζη σε δύο ενώσεις τριών άνθρακα και παράγει ενέργεια. Η γλυκόζη παγιδεύεται από φωσφορυλίωση, με τη βοήθεια του ενζύμου εξοκινάση. Η τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP) χρησιμοποιείται σε αυτή την αντίδραση και το προϊόν, η γλυκόζη-6-Ρ, αναστέλλει την εξοκινάση. Η γλυκόλυση γίνεται σε 10 στάδια, πέντε από τα οποία βρίσκονται στην προπαρασκευαστική φάση και τα πέντε στη φάση αποπληρωμής.

Το πυροσταφυλικό άλας λέγεται ότι μεταφέρεται από τη μήτρα των μιτοχονδρίων και είναι μόνο ένα στον αριθμό και γίνεται από το πρωτεΐνες φορέα φαίνεται στη μεμβράνη του ηλεκτρικού σπιτιού. Το πυροσταφυλικό στη συνέχεια φαίνεται να χάνει ένα άτομο άνθρακα που δημιουργεί το μόριο του διοξείδιο του άνθρακα. Στη συνέχεια, φαίνεται η κατασκευή της φόρμουλας δύο άνθρακα που βοηθούν στο σχηματισμό της ομάδας για το ακετύλιο.

Ο σχηματισμός της ομάδας ακετυλίου γίνεται όταν οι οξειδάσες τους είναι απώλεια ενός ατόμου ατόμων υδρογόνου που φτάνει σε οξειδάση και στη συνέχεια βοηθά στην αναγωγή του NAD σε NADH και άτομο υδρογόνου. Ο συνδυασμός της ένωσης σετ ακετυλίου συνδυάζεται με το συνένζυμο Α που βοηθά στη δημιουργία του ακετυλοσυνενζύμου Α που ονομάζεται επίσης ακετυλο CoA.

Καθώς υπάρχει διάσπαση των μορίων της γλυκόζης σε δύο από τα μόρια των πυροσταφυλικών, βοηθά στην σύνδεση της αντίδρασης που λαμβάνει χώρα στο μόριο της γλυκόζης δύο φορές. Η μέθοδος της διαδικασίας σύνδεσης αντίδρασης με κάθε ένα από τα μόριο γλυκόζης παίρνει να παραχθεί αντίδραση σύνδεσης ακετύλιο. Μπορεί να αναπαρασταθεί με απλούς όρους με CoA (×2), NADH + H+ (×2) και CO2 (×2).

Κύκλο του Krebs

Είναι γνωστό ότι είναι ο κύκλος του τρικαρβοξυλικού οξέος και ο κύκλος του κιτρικού οξέος και είναι επίσης η πηγή παροχής ενέργειας και είναι σημαντικό για αυτήν την αναπνοή.

Ο κύκλος αξιοποιεί τη χημική ενέργεια που φαίνεται να είναι διαθέσιμη από το ακετυλο συνένζυμο Α για να το πάρει μείωσε την ισχύ του δινουκλεοτιδίου νικοτιναμίδης αδενίνης που ονομάζεται NADH.

Αυτός ο κύκλος λέγεται ότι είναι μέρος ενός μεγάλου μεταβολισμού της γλυκόζης όπου η γλυκόζη τείνει να οξειδωθεί για να κάνει το πυροσταφυλικό που μετά από αυτό οξειδώνεται ξανά και στη συνέχεια εισέρχεται στον κύκλο TCA με το όνομα ακετυλο-CoA. Το μονοπάτι προς αυτές τις ενώσεις δίνεται για να οδηγήσει σε ζωτικές ενώσεις όπως τα αμινοξέα, λιπαρά οξέα και πορφυρίνες. Είναι μια από τις πιο σημαντικές αλληλουχίες αντιδράσεων στη βιοχημεία. 

Η έναρξη του κύκλου ακετυλίου δίνεται με το όνομα ακετυλ CoA. Ξεκινά με την παραγωγή ενός ενζύμου του προσθήκη αλδόλ και αντίδραση του ακετυλ CoA σε οξαλοξικό που παράγει κιτρικό. Η παρασκευή του κιτρικού άλατος στη συνέχεια ισομερίζεται με αφυδάτωση της αλυσίδας και μετά πάλι ενυδάτωση για να δώσει ισοκιτρικό 2R, 3S-. Είναι η σειρά των αντιδράσεων που ευθύνονται για τα περισσότερα από τα ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ σε πολύπλοκους οργανισμούς, τα μόρια που παράγονται σε αυτές τις αντιδράσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δομικά στοιχεία για έναν μεγάλο αριθμό σημαντικών διεργασιών.

Κύκλος κιτρικού οξέος - Wikipedia
Πίστωση εικόνας-Κύκλο του Krebs-Wikipedia

Μετά από αυτό υπάρχει μια οξείδωση των ενζύμων και στη συνέχεια υπάρχει μια αποκαρβοξυλίωση που οδηγεί στο αποτέλεσμα 2-κετογλουταρικό. Η διαδικασία αναλύεται περαιτέρω με τη μετατροπή του 2-κετογλουταρικού σε σουκινυλ-CoA. Ο μεταβολίτης στη συνέχεια υδρολύεται σε ηλεκτρικός και στη συνέχεια συνδέεται με τη φωσφορυλίωση της GP σε GTP.

Υπάρχει μετουσίωσης που παρατηρείται για τα ένζυμα από το δινουκλεοτίδιο αδενίνης Flavin που εξαρτάται από ηλεκτρική αφυδρογονάση που αποδίδει φουμαρικό. Υπάρχει μια μέθοδος στερεοειδική ενυδάτωση που παρατηρείται και μετά από αυτή τη διαδικασία στερεοειδικής ενυδάτωσης το φουμαρικό καταλύεται από το ένζυμο φουμαράση και μετατρέπεται σε L-μηλικό. Αυτό είναι το δεύτερο τελευταίο βήμα. Ο κύκλος του Krebs ανακυκλώνεται συνεχώς, επαναχρησιμοποίηση των υποστρωμάτων και των ενζύμων με μια συνολική αντίδραση που δίνεται από μια αντίδραση.

Το τελευταίο βήμα αποτελείται από το NAD- που είναι ζεύγος για την οξείδωση του L-μαλικό στο οξαλοξικό και στη συνέχεια καταλύεται από τη μηλική αφυδρογονάση και στη συνέχεια αυτό ονομάζεται το τέλος του κύκλου του Krebs που ονομάζεται επίσης TCA ή κύκλος κιτρικού οξέος. Πριν από την έναρξη αυτού του κύκλου, το η γλυκόζη μετατρέπεται πρώτα σε ακετυλο-CoA και αποδίδουν 2 από το μόριο του. Έτσι ο κύκλος γυρίζει δύο φορές δίνοντας GRTP, FADH2 και 3 NADH. Η αντίδραση ξεκινά με την ένωση του ακετυλο-συνενζύμου Α με οξαλοξικό και νερό για να σχηματιστεί κιτρικό.

Οξειδωτική φωσφορυλίωση

Είναι η διαδικασία όπου η ενέργεια αξιοποιείται μέσω της σειράς του συμπλέγματος πρωτεΐνης που είναι ενσωματωμένο στην εσωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων.

Καλείται επίσης να είναι το αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων συνδέεται με τη φωσφορυλίωση ή τον όρκο οξείδωσης των τελικών μεταβολιτών όπου τα κύτταρα παραπέμπονται σε οξειδάση των θρεπτικών συστατικών με την υποχρέωση να απελευθερώσουν τη χημική ενέργεια για να παραχθεί ATP.

Στους ευκαρυώτες λαμβάνουν χώρα μέσα στα μιτοχόνδρια. Όλοι οι οργανισμοί που είναι αερόβιοι πραγματοποιούν τη διαδικασία της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης. Αυτό είναι ένα ζωτικό βήμα για τα στάδια αερόβιας αναπνοής και είναι πράγματι το τελευταίο εν κινήσει. Αυτή η διαδρομή λέγεται ότι είναι διάχυτη καθώς τείνει να εκπέμπει περισσότερη ενέργεια από τη ζύμωση. Αυτό παράγει δυναμική ενέργεια με τη μορφή α pH κλίση και ένα ηλεκτρικό δυναμικό σε αυτή τη μεμβράνη.

Στους ευκαρυώτες, αυτές οι οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις καταλύονται από μια σειρά πρωτεϊνικών συμπλεγμάτων εντός του εσωτερικού μεμβράνη των μιτοχονδρίων του κυττάρου, ενώ, στους προκαρυώτες, αυτές οι πρωτεΐνες βρίσκονται στην εξωτερική μεμβράνη του κυττάρου. Αυτά τα συνδεδεμένα σύνολα πρωτεϊνών ονομάζονται ηλεκτρόνια αλυσίδα μεταφοράς. Στους ευκαρυώτες εμπλέκονται πέντε κύρια πρωτεϊνικά σύμπλοκα, ενώ σε προκαρυωτικά πολλά διαφορετικά ένζυμα υπάρχουν, χρησιμοποιώντας μια ποικιλία δοτών και δεκτών ηλεκτρονίων.

Η ενέργεια συλλέγεται στους δεσμούς της γλυκόζης και απελευθερώνεται από τα κύτταρα στον κύκλο του Krebs ή στον κύκλο TCA που δημιουργεί διοξείδιο του άνθρακα και δώστε τα ηλεκτρόνια. Η μέθοδος της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης χρησιμοποιεί αυτά τα μόρια και επίσης οξυγόνο κάνουν ATP Το καπέλο φαίνεται σε όλη τη διαδρομή του κυττάρου και χρειάζεται ενέργεια. Η ενέργεια που μεταφέρεται από τα ηλεκτρόνια που ρέουν μέσα από αυτό αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων χρησιμοποιείται για τη μεταφορά πρωτονίων μέσω της εσωτερικής μιτοχονδριακής μεμβράνης, σε μια διαδικασία που ονομάζεται μεταφορά ηλεκτρονίων.

Διαβάστε επίσης: