Syntéza ATP v aerobním dýchání: Fakta o jednotlivých fázích

Všechny živé druhy spotřebovávají energii, která se uvolňuje z dýchání, pro životní proces. Existují dva typy.

Enzymy jsou součástí buněčných komponent. Proces syntézy ATP při aerobním dýchání probíhá těmito způsoby, např.

Ptáci a savci potřebují, aby jejich energie byla v těle udržována na konstantní teplotě. Energie je tedy potřebná pro dobrou syntézu bílkovin, pro buněčné dělení. Měj se fajn aktivní transport, lepší svalové kontrakce, dobrý růst a nervový impuls. Dýchání je metoda, která se skládá z několika chemických procesů, které mají za následek rozklad živin na energii.

Aerobní dýchání probíhá za přítomnosti kyslíku. Uvolní velké množství energie uvnitř buněk tím, že se potravinové materiály při použití rozbijí plynný kyslík. Chemická rovnice pro to odkazuje na glukózu, kyslík a vodu s oxidem uhličitým jako její výsledky. Rovnice je C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O. Je to proces dýchání buněk který se odehrává v přítomnosti plynného kyslíku k výrobě energie z potravy

Syntéza ATP při aerobním dýchání
Kredit obrázku -
Aerobní dýchání-Wikipedia

Tento typ dýchání probíhá neustále, a tak syntéza ATP při aerobním dýchání také pokračuje v obou rostliny a zvířata. Dýchání a dýchání obojí nejsou stejné období. Většina reakcí při tomto typu dýchání probíhá v buňkách v mitochondriích nazývaných energetický dům buňky. Tento typ dýchání je běžné u většiny rostlin a zvířat, ptáků, lidí a dalších savců. V tomto procesu se jako konečné produkty vyrábí voda a oxid uhličitý.

Energie, která se má uvolnit pomocí kyslíku, napomáhá tvorbě potenciálu chemiosmózy, který se využívá k řídit ATP syntéza přes membránu při aerobním dýchání tím napumpování protony. Tato výhoda je pak využita k tomu, aby fosfát a ADP poháněly produkci ATP při aerobním dýchání. Aerobní dýchání je řada řízená enzymy reakce, které uvolňují energii uloženou v sacharidech a lipidech během fotosyntézy a zpřístupňují ji živým organismům.

Glykolýza

Je to prý úplně první krok syntézy ATP při aerobním dýchání. Zahrnuje štěpení glukózy za účelem získání potřebné energie.

Říká se tomu řetězec rovnic a reakcí, které pomáhají při výrobě energie potřebné pro tělo. Provádí se tak, že se rozloží tři molekuly uhlíkaté sloučeniny pyruvátu. Je to starý způsob.

Glykolýza je proces, při kterém se glukóza rozkládá na energii. Produkuje dvě molekuly pyruvátu, ATP, NADH a vodu. Proces probíhá v cytoplazmě buňky a nepotřebuje kyslík. Vyskytuje se v aerobních i anaerobních organismech. Glykolýza je primárním krokem buněčného dýchání, ke kterému dochází u všech organismů. Po glykolýze následuje Krebsův cyklus během aerobiku dýchání.

Glykolýza - Wikipedie
Kredit obrázku -
Glykolýza-Wikipedia

Pokud máme pouze jednu molekulu glukózy a další je dána bakterii lactobacillus acidophilus, která pomáhá při přeměně mléka na tvaroh, pak výsledek z obou s molekulou glukózy se musí lišit. Metabolismus obou molekul bude být odlišný s ohledem na vlastníka molekul glukózy. V nepřítomnosti kyslíku tvoří buňky malá množství ATP, protože po glykolýze následuje fermentace.

Úplně první krok v obou případech by měl být stejný a to by bylo rozdělit molekuly glukózy na dvě pomocí metody glykolýzy. Zdá se, že tato metoda se používá od dlouhá cesta a je vidět z velké části v organismu, který je dnes živý. Ve všech organismech, které spotřebují buněčné dýchání jako součást jeho procesu je prvním krokem glykolýza.

Glykolýza je primární fáze buněčného dýchání. Tato metabolická cesta nastává, když se molekuly glukózy nebo cukru rozbijí, aby uvolnily energii pro buněčný metabolismus. Celková chemická reakce glykolýza probíhá v cytoplazmě buňky. Glykolýza je metabolická dráha, která přeměňuje glukózu C₆HXNUMXO₆ na kyselinu pyrohroznovou, CHXNUMXCOCOOH. Volná energie uvolněná v tomto procesu je využita k vytvoření vysokoenergetických molekul adenosintrifosfátu.

Vzhledem k tomu, že jde o každou první fázi syntézy ATP v aerobním dýchání, nepotřebuje žádnou kyslík vykonávat a v mnoha organismech, které jsou anaerobní, organismus nemá tendenci používat kyslík a přesto má svůj vlastní způsob, jak tuto metodu dobře spustit. Oba z typy dýchání přijmout tento proces jako jejich první. Tuto metabolickou dráhu objevili tři němečtí biochemici, Gustav Embden, Otto Meyerhof a Jakub Karol Parnas na počátku 19. století.

Cyklus kyseliny citronové

Tento cyklus se také nazývá Krebsův cyklus nebo cyklus trikarboxylové kyseliny. Jde vlastně o sérii reakcí, které jsou chemické povahy.

Kromě toho, že jde o druhou fázi syntézy ATP při aerobním dýchání nebo aerobním dýchání. Cyklus využívá prekurzory několika aminokyselin a také redukční produkt, jako je NADH, a pak se používá v dalších reakcích.

Cyklus není zcela značkový a není životně důležitý pro to, aby všechny metabolity dodržovaly specifická pravidla alespoň u tří alternativních segmentů Krebsova cyklu, které byly rozpoznány. Název této cesty je generován z kyseliny citrónové a je spotřebován a následně proveden touto sekvencí reakce, aby byl cyklus dokončen. Cyklus kyseliny citronové je klíčovou metabolickou cestou, která spojuje metabolismus sacharidů, tuků a bílkovin.

440px Cyklus kyseliny citronové s akonitátem 2.svg
Kredit za obrázek-Krebsův cyklus-Wikipedia

In eukaryotyCyklus kyseliny citrónové probíhá v matrici mitochondrií, stejně jako přeměna pyruvátu na acetyl CoA. U prokaryot se oba tyto kroky odehrávají v cytoplazma. Cyklus kyseliny citrónové je uzavřená smyčka, poslední část cesty reformuje molekula použitý v prvním kroku. V prvním kroku cyklu se acetyl spojí s molekulou akceptoru se čtyřmi uhlíky, oxaloacetátem, za vzniku šestiuhlíkové molekuly nazývané citrát. Reakce cyklu jsou prováděny osmi enzymy, které zcela oxidují acetát.

NADH produkovaný cyklem kyseliny citrónové je převzat do dráhy oxidační fosforylace. Čistým výsledkem cest uzavřených odkazů je oxidační živiny aby byla využitelná chemická energie ve formě adenosintrifosfátu. Reaktanty tohoto cyklus dostat pro převedení ekvivalentů nikotinamidadenindinukleotidu na redukovaný NAD na jeden GDP.

Jedním ze základních zdrojů Acetyl-CoA je štěpení cukrů metodou glykolýzy, která vydá pyruvát, který se následně produktem dostává do dekarboxylázy pyruvátový komplex. Výtěžek sloučeniny pyruvátu se získá pomocí následující reakce: CH3C(=O)C(=O)O-pyruvát + HSCoA + NAD+ → CH3C(=O)S Co Aacetyl-CoA + NADH + CO2.

Říká se, že tento cyklus začíná přenosem dvou uhlíkové skupiny zvané acetyl z acetyl CoA na čtyři akceptor uhlíku oxaloacetát na konečný produkt, kterým je citrát. Tento citrát pak prochází řadou určitých chemické rozhovory který pomáhá uvolnit dvě skupiny karboxylu jako oxid uhličitý. Tento darovaný uhlík se stává páteří.

Oxidační fosforylace

Toto je také nazýváno jako elektronový transportní řetězec a je to řada organických molekul a proteinů, které se nacházejí uvnitř mitochondrií.

Oxidativní fosforylace je proces, který je společný pro oba typy dýchání a je třetí fází syntézy ATP při aerobním dýchání. Je po Krebsově cyklu a zabývá se přenosem elektronu.

Říká se, že elektrony jsou přenášeny z jednoho členu na druhý prostřednictvím řetězce redoxní reakce. Veškerá energie, která se uvolňuje při reakcích, je zachycena jako gradient protonu, který se používá k výrobě ATP, což je metoda známá jako chemiosmóza. Kombinací obou metod se říká, že jde o oxidativní fosforylaci. Je definován jako řetězec přenosu elektronů poháněný oxidací substrátu, který je spojen s syntéza ATP.

obraz
Kredit obrázku -Glykolýza-Wikipedia

Klíčové kroky tohoto procesu spočívají v získání elektronů dodaných FADH2 a NADH. Existují nositelé redukovaného místa elektronů ze zbytku kroků pro buněčné dýchání to pomáhá přenést elektrony do molekul a poté začít přenášet řetězce. V této metodě se proces obrátil k FAD a NAD která se znovu používá.

Pak je tu pumpování protonů spolu s přenosy elektronů. Při průchodu elektronů přes řetěz, ještě musí přejít z vysoké úrovně energie na nízkou, která pomáhá uvolnit energii. Část energie, která se používá k napumpování atomů vodíku, je přesunuta z prostoru a poté předána do mezimembrány.

Následuje štěpení molekul kyslíku za vzniku vody. V konečné fázi tohoto řetězce jsou elektrony přeměněny na molekul kyslíku to se rozdělí na polovinu a pak zabere vodíkový ion dělat vodu. Poslední je gradient, který pohání syntézu ATP v aerobním dýchání, který žaluje ATP syntázu. U prokaryot je tato metoda vidět na plazmatická membrána.

Co je syntéza ATP při aerobním dýchání?

Na rozdíl od aerobního procesu dýchání není tento typ dýchání vázán na použití kyslíku.

Jde o uvolnění malého množství nahromaděné energie uvnitř buněk tím, že se potravinový produkt rozloží v nepřítomnosti plynného kyslíku. Většina syntézy ATP při aerobním dýchání se děje metodou oxidativní fosforylace.

Energie, která se má uvolnit působením kyslíku, pomáhá při vytváření chemiosmózního potenciálu, který se používá k tomu, aby syntéza ATP při aerobním dýchání byla poháněna přes membránu tím, že se protony napumpovaly. Tato výhoda se pak využívá k tomu, aby syntéza ATP při aerobním dýchání byla poháněna fosfátem a ADP.

Říká se, že anaerobní dýchání je vidět ve svalech, když musí pracovat nebo cvičit na vysoké úrovni. Bude zahrnovat kyselina mléčná výsledkem je glukóza jako její reaktant a rovnice je poměrně jednoduchá C6H12O6 → 2C3H6O3. Glukóza vlastně ano ne zcela rozbité v malých částech se tak uvolňuje méně energie než v době aerobního dýchání.

V rovnici o C6H12O6 → 2C3H6O3 Zdá se, že kyselina mléčná se hromadí ve svalech v době rychlého cvičení. Kyseliny mléčné tak vyžadují splacení po ukončení tréninku. Takto člověk pokračuje v hlubokém dýchání ještě párkrát poté, co dokončí svou tvrdou práci. V procesu anaerobní dýcháníto vede k produkci asi 2 molekul ATP.

Aerobní reparace je prý rozdělena do tří hlavních fází, kterými jsou glykolýza, Krebsův cyklus a poté elektronový transportní řetězec. V prvním kroku syntézy ATP v aerobní dýchání nazývaná glykolýza, glukóza se nejprve rozdělí na molekuly dva v počtu glyceraldehydfosfátu, přičemž každý má 3 z nich.

Poté se to změní na sloučeninu nazývanou pyruvát, která má každá 3 molekuly uhlíku. Výsledkem jsou 2 ATP a pak také 2 NADH. Glykolýza probíhá uvnitř cytoplazmy. Druhým krokem je Krebsův cyklus, který se také nazývá cyklus kyseliny citrónové nebo také Cyklus TCA. Tento cyklus je stejný pro oba typy dýchacích metod.

Hlavní a konečný rozdíl mezi těmito dvěma typy dýchacích procesů je ten aerobní spotřebovává kyslík a anaerobní probíhá bez zásahu plynného kyslíku. Hlavní chemickou látkou, která je vidět v Krebsově cyklu, je sloučenina mající dva uhlíky nazývaný Acetyl CoA, citrát mající 6 uhlíků a poslední oxaloacetát mající 4 uhlíky.

Krebsův cyklus má za následek tvorbu oxidu uhličitého, který člověk vydechuje a zabírá prostor uvnitř mitochondrie. Poslední fáze je ta, která tvoří energii, která je maximální 32 molekul ATP než zbytek, každý má 2. Tato fáze pomáhá při přeměně NADH a FADH2 na ATP. Odehrává se také v energetickém domě buňky jako Krebsův cyklus.

Také čtení: