Salute e malattia
Ci sono due tipi di respirazione cellulare : aerobici e anaerobici . Respirazione aerobica può avvenire solo in presenza di ossigeno . Respirazione anaerobica , detta anche fermentazione , può avvenire senza ossigeno . Respirazione cellulare è una serie di processi metabolici che generano energia sotto forma di adenosina trifosfato . ATP è una forma efficace di energia immagazzinata che può essere facilmente utilizzato dalle cellule . Respirazione aerobica genera più ATP . Circa 36 molecole di ATP vengono prodotte nei processi combinati di respirazione aerobica . Questi processi sono : glicolisi , ciclo di Krebs e fosforilazione ossidativa .
glicolisi è il primo passo sia nella respirazione aerobica e anaerobica . Glicolisi avviene nel citosol della cellula . Si può verificare in presenza di ossigeno o in un ambiente anaerobico . La glicolisi non richiede ossigeno né è inibito dall'ossigeno . La glicolisi è un processo che inizia con una molecola ad alta energia come uno zucchero , proteina o lipide e si scompone in piruvato . Il piruvato è un'importante molecola intermedia che alimenta il prossimo passo nella respirazione .
Glicolisi traduce anche in due molecole nette di ATP , acqua, fosfato inorganico e due NADHs . NADH , nicotinammide adenina dinucleotide , è un coenzima che viene utilizzato nei passaggi rimanenti della respirazione . NADH è particolarmente importante nelle reazioni di ossido-riduzione della catena di trasporto degli elettroni .
Ciclo di Krebs
Il ciclo di Krebs è il secondo passo di respirazione aerobica . Ciclo di Krebs , detto anche ciclo dell'acido citrico , è una serie di reazioni che si traduce in una sola molecola di ATP . Ciclo di Krebs avviene nella matrice dei mitocondri , che sono organelli , o strutture di membrana individuali , che sono le centrali energetiche della cellula . Le molecole di piruvato e NADH prodotti dalla glicolisi passano nella matrice del mitocondrio per diffusione facilitata . Una volta all'interno del mitocondrio , il piruvato viene convertito in acetil-CoA . L' acetil CoA entra nel ciclo di Krebs dove viene convertito in acido citrico . Una serie di reazioni segue , produce più anidride carbonica , NADH e FADH - flavina adenina dinucleotide - . Altro coenzima importante nella fase finale della respirazione aerobica
fosforilazione ossidativa
La fase finale di respirazione aerobica è fosforilazione ossidativa . Fosforilazione ossidativa ha tre parti importanti . In primo luogo, vi è una serie di proteine incorporate nella membrana mitocondriale interna . Queste proteine prendono elettroni donati da NADH o FADH2 e passare lungo la accettore finale di elettroni . Questo gruppo di proteine è talvolta indicato semplicemente come ETC , o la catena di trasporto degli elettroni . In secondo luogo, come gli elettroni si muovono attraverso la catena , protoni vengono pompati nello spazio mitocondriale interna . L'alta concentrazione di protoni crea la forza proton - motrice . In terzo luogo , i protoni , spinti dalla forza proton - motrice , vogliono viaggiare indietro nella matrice mitocondriale di una zona di bassa concentrazione . Ma non possono semplicemente diffondere attraverso la membrana . Invece , trovano passaggio attraverso la membrana attraverso una proteina speciale chiamato ATP sintasi . L'energia dei protoni si muovono attraverso la ATP sintasi spinge creazione ATP . Ossigeno guida fosforilazione ossidativa perché è l'accettore finale di elettroni nella ETC .
Fermentazione
respirazione anaerobica o fermentazione avviene in assenza di ossigeno . Fermentazione riduce piruvato formato attraverso glicolisi all'acido lattico o etanolo . La fermentazione genera solo due molecole di ATP . Molti organismi usano fermentazione per la produzione di energia . Lievito utilizza fermentazione . Alcuni batteri che non possono sopravvivere in ambienti ossigenati utilizzano fermentazione . Gli esseri umani usano anche la fermentazione .
Tuoi globuli rossi utilizzano la fermentazione per produrre energia . Questo permette loro di trasportare l'ossigeno a tutti i tessuti del corpo senza consumarlo . La fermentazione avviene anche in fibre muscolari scheletriche . ATP memorizzato e l'ossigeno viene rapidamente utilizzato da una cellula muscolare attiva . Tuttavia , queste cellule uniche possono continuare respirazione in assenza di ossigeno . Ti senti il risultato della fermentazione , quando l'accumulo di acido lattico nei muscoli li induce a crampi . Quando i muscoli sono di nuovo a riposo , l'acido lattico è convertito dal fegato in glucosio .
Fun Fact
Siete già familiarità con i prodotti di scarto della respirazione cellulare , anche se non si può rendersene conto . Ogni volta che espirate si sta liberando anidride carbonica e acqua che , insieme con l'ATP , sono i principali prodotti della respirazione cellulare . I polmoni svolgono una funzione importante nei processi di metabolismo cellulare - prevedono la superficie di scambio del gas cellule dipendono per completare respirazione cellulare . Se il vostro corpo non può liberarsi di anidride carbonica , saranno avvelenati vostre cellule. Se le cellule non ricevete l'ossigeno , le funzioni del vostro corpo crollerà .
ricerca medica