Hvor opstår cellulær respiration? Mitokondrielle stadier forklaret

Af Kevin Beck — Opdateret 24. marts 2022

Oversigt over cellulær respiration

Cellulær respiration er den biokemiske kaskade, der driver eukaryote celler ved at omdanne glucose til adenosintrifosfat (ATP). Processen omfatter fire adskilte stadier:glykolyse , link (bro) reaktionen , Krebs-cyklussen , og elektrontransportkæden (ETC). Mens glykolyse kan fortsætte uden ilt, er de resterende tre stadier strengt aerobe og foregår inde i mitokondrier.

Prokaryoter vs. eukaryoter

Prokaryote celler mangler membranbundne organeller, så hele deres glukosemetabolisme sker i cytoplasmaet. I modsætning hertil opdeler eukaryote celler de sidste tre stadier i mitokondrier, hvilket muliggør effektiv ATP-produktion.

Hvilke trin sker inde i mitokondrier?

Kun linkreaktionen, Krebs-cyklussen og ETC er mitokondrielle hændelser. Glykolyse - spaltningen af glukose i to pyruvatmolekyler - foregår udelukkende i cytoplasmaet.

Mitokondriers struktur og funktion

Mitokondrier er dobbeltmembranorganeller. Deres indre membran foldes til cristae, hvilket skaber stedet for ETC. Matrixen, rummet inden i den indre membran, er vært for Krebs-cyklussen og huser mitokondrielt DNA, som nedarves moderligt.

Detaljerede faser og deres mobilwebsteder

Glykolyse:Cytoplasma – Ti enzymkatalyserede reaktioner omdanner et glucosemolekyle til to pyruvatmolekyler, hvilket giver en nettoforstærkning på to ATP og to NADH. Dette trin er anaerobt.

Link (bro) reaktion:Mitokondriel matrix – Hver pyruvat decarboxyleres til dannelse af acetyl-CoA, frigiver CO₂ og producerer én NADH pr. pyruvat.

Krebs-cyklus:Mitokondriel matrix – Acetyl-CoA kondenserer med oxaloacetat for at danne citrat. Over en række reaktioner oxideres citrat tilbage til oxaloacetat, hvilket genererer to ATP (en pr. acetyl-CoA), tre NADH og en FADH₂.

Elektrontransportkæde:Indre mitokondriel membran – NADH og FADH₂ donerer elektroner til ETC, hvilket driver syntesen af 32-34 ATP via oxidativ phosphorylering. Protonens drivkraft, der skabes på tværs af den indre membran, driver ATP-syntase.

Samlet giver cellulær respiration 36-38 ATP pr. glukosemolekyle - cirka to fra glykolyse og 34-36 fra mitokondrielle stadier.