respirația celulară, biologie

respirația celulară - este oxidarea substanțelor organice în celulă, rezultând molecula ATP sintetizat. Materia primă (substrat) servesc de obicei ca hidrați de carbon, mai putine grasimi si proteine ​​chiar mai rare. Cea mai mare cantitate de molecule de ATP dă oxidarea cu oxigen, minimal - oxidarea altor substanțe și transferul de electroni.

Carbohidrații sau polizaharide, înainte de utilizare ca substrat al respirației celulare pentru a descompune monozaharidele. Deoarece amidonul din plante și glicogen la animale hidrolizate la glucoza.

Glucoza este principala sursă de energie pentru aproape toate celulele organismelor vii.

Prima etapă de oxidare a glucozei - glicoliza. Ea nu are nevoie de oxigen și se caracterizează prin atât anaerobă și respirația aerobă.

oxidare biologică

respirația celulară include o multitudine de reacții redox, în care hidrogenul este în mișcare și electroni de la unul dintre compușii (sau atomii) la celălalt. Când pierde orice electron atom are loc oxidarea acestuia; o aderare electron - recuperare. Agenții de oxidare - un donator și recuperabil - hidrogen și acceptor de electroni. Reacțiile redox în organismele vii sunt cunoscute sub numele de oxidare biologică sau respirația celulară.

În general, reacțiile de oxidare apar la eliberarea de energie. Motivul pentru aceasta constă în legile fizicii. Electronii din molecule organice sunt oxidate la un nivel de energie mai mare decât produsele de reacție. Electronii care trec de la un nivel superior la un nivel mai mic de energie, energia este eliberată. Celula este capabil să-l fixeze în legăturile molecule ATP - universal „combustibil“ al celor vii.

Cel mai comun acceptor natural finală de electroni este oxigen, care este recuperat. În respirație aerobă care rezultă în oxidarea completă a substanțelor organice se formează bioxid de carbon și apă.

oxidarea cu biologice pas cu pas, și implică multe enzime și compuși care transferă electroni. Când electronii sunt deplasate oxidarea în trepte a unui agent de transfer de lanț. În anumite etape ale lanțului este eliberat porțiuni de energie suficientă pentru sinteza ATP din ADP și acid fosforic.

Oxidarea biologică este destul de eficient în comparație cu diferite motoare. Aproximativ jumătate din energia eliberată în cele din urmă este fixat la legăturile de mare energie de ATP. O altă parte a energiei este disipată sub formă de căldură. Deoarece etapa de oxidare, energia termică este eliberată treptat și nu deteriorează celulele. În același timp, servește pentru a menține o temperatură constantă a corpului.

Diferite stadii ale respirației celulare în eucariot aerob apar

în matricea mitocondrie - ciclul Krebs. sau ciclul acidului tricarboxilic,

pe membrana interioara a mitocondrie - fosforilării oxidative. sau lanțul respirator.

La fiecare dintre aceste etape este sintetizat din ADP ATP, cel mai mult în ultima. Oxigenul ca agent de oxidare este utilizat doar în stadiul de fosforilare oxidativă.

reacția totală respirație aerobă este după cum urmează.

lanțului respirator: 12H2 + 6O2 → 12H2 O + 34ATF

Astfel, oxidarea biologică a unei molecule de glucoza produce 38 de molecule de ATP. De fapt, este de multe ori mai puțin.

respirație anaerobă

Cele mai multe anaerobi - sunt microorganisme. Cu toate acestea, organismele care utilizează respirația anaerobă sunt, de asemenea, drojdie, un număr de viermi paraziți. Capacitatea de respirație anaerobă posedă, de asemenea, anumite țesuturi. De exemplu, celulele musculare care se pot confrunta, ocazional, o lipsă de oxigen.

În respirația anaerobă în reacțiile de oxidare a NAD acceptor de hidrogen nu transmite hidrogenul în cele din urmă la oxigen, care în acest caz.

Așa cum se poate folosi acceptor de hidrogen acid piruvic format în timpul glicolizei.

In drojdie, piruvatul este fermentat la etanol (fermentația alcoolică). In reacțiile de proces formate ca dioxid de carbon și NAD utilizat:

CH3 COCOOH (piruvat) → CH3 CHO (acetaldehidă) + CO2

fermentație lactică apare în celulele animale, apare o lipsă temporară de oxigen și un număr de bacterii:

CH3 COCOOH + NAD · H2 → CH3 CHOHCOOH (acid lactic) + NAD

Ambele fermentație nu produce ATP. Energia în acest caz dă numai glicoliza, și este doar două molecule de ATP. O parte considerabilă a energiei de glucoza si nu este expulzată. Prin urmare, respirația anaerobă este considerată ineficientă.