Zawartość
- Omówienie tlenowego komórkowego oddychania
- Poprzednik cyklu Krebsa: glikoliza
- Cykl Krebsa
- Znaczenie łańcucha transportu elektronów
Główną różnicą między warunkami beztlenowymi i tlenowymi jest zapotrzebowanie na tlen. Procesy beztlenowe nie wymagają tlenu, podczas gdy procesy tlenowe wymagają tlenu. Cykl Krebsa nie jest jednak taki prosty. Jest to część złożonego wieloetapowego procesu zwanego oddychaniem komórkowym. Chociaż użycie tlenu nie jest bezpośrednio zaangażowane w cykl Krebsa, jest uważane za proces tlenowy.
Omówienie tlenowego komórkowego oddychania
Tlenowe oddychanie komórkowe występuje, gdy komórki zużywają żywność w celu wytworzenia energii w postaci trifosforanu adeniny lub ATP. Katabolizm glukozy cukrowej oznacza początek oddychania komórkowego, gdy energia jest uwalniana z wiązań chemicznych. Złożony proces składa się z kilku współzależnych składników, takich jak glikoliza, cykl Krebsa i łańcuch transportu elektronów. Ogólnie proces wymaga 6 cząsteczek tlenu na każdą cząsteczkę glukozy. Wzór chemiczny to 6O2 + C6H12O6 -> 6CO2 + 6H2O + energia ATP.
Poprzednik cyklu Krebsa: glikoliza
Glikoliza zachodzi w cytoplazmie komórki i musi poprzedzać cykl Krebsa. Proces wymaga użycia dwóch cząsteczek ATP, ale ponieważ glukoza jest rozkładana z sześciowęglowej cząsteczki cukru na dwie trójwęglowe cząsteczki cukru, powstają cztery cząsteczki ATP i dwie cząsteczki NADH. Trójwęglowy cukier, znany jako pirogronian, i NADH są transportowane do cyklu Krebsa, aby wytworzyć więcej ATP w warunkach tlenowych. Jeśli tlen nie jest obecny, pirogronian nie może wejść do cyklu Krebsa i jest dalej utleniany z wytworzeniem kwasu mlekowego.
Cykl Krebsa
Cykl Krebsa występuje w mitochondriach, które są również znane jako elektrownia komórki. Po pojawieniu się pirogronianu z cytoplazmy każda cząsteczka jest całkowicie rozkładana z trójwęglowego cukru na fragment dwuwęglowy. Powstała cząsteczka jest przyłączona do koenzymu, który rozpoczyna cykl Krebsa. Gdy dwuwęglowy fragment przechodzi przez cykl, ma produkcję netto czterech cząsteczek dwutlenku węgla, sześciu cząsteczek NADH i dwóch cząsteczek ATP i FADH2.
Znaczenie łańcucha transportu elektronów
Kiedy NADH jest zredukowany do NAD, łańcuch transportu elektronów przyjmuje elektrony z cząsteczek. Gdy elektrony są przenoszone na każdy nośnik w łańcuchu transportu elektronów, energia swobodna jest uwalniana i wykorzystywana do tworzenia ATP. Tlen jest ostatnim akceptorem elektronów w łańcuchu transportu elektronów. Bez tlenu łańcuch transportu elektronów blokuje się elektronami. W związku z tym nie można wytworzyć NAD, co powoduje, że glikoliza wytwarza kwas mlekowy zamiast pirogronianu, który jest niezbędnym składnikiem cyklu Krebsa. Tak więc cykl Krebsa jest silnie uzależniony od tlenu, uznając go za proces tlenowy.