Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Hvad er der involveret i cellulær respiration og skaber energi?

Cellulær respiration er den proces, som celler bruger til at nedbryde glukose (sukker) og frigive energi i form af ATP (adenosintriphosphat). Denne energi bruges derefter til at drive alle cellens funktioner. Cellulær respiration kan opdeles i fire hovedstadier:

1. Glykolyse:

* placering: Cytoplasma (det gellignende stof i cellen)

* proces: Glukose er opdelt i to molekyler af pyruvat.

* Energibytte: 2 ATP -molekyler og 2 NADH -molekyler (elektronbærere).

2. Pyruvatoxidation:

* placering: Mitochondrial Matrix (det indre rum i mitokondrierne)

* proces: Pyruvat omdannes til acetyl-CoA (et molekyle, der kan komme ind i Krebs-cyklus).

* Energibytte: 1 NADH -molekyle pr. Pyruvatmolekyle.

3. Krebs Cycle (citronsyrecyklus):

* placering: Mitochondrial Matrix

* proces: Acetyl-CoA går ind i en cyklus af kemiske reaktioner og genererer energibærere og affaldsprodukter.

* Energibytte: 2 ATP, 6 NADH og 2 FADH2 -molekyler pr. Glukosemolekyle.

4. Elektrontransportkæde:

* placering: Indre mitokondrial membran

* proces: Elektroner fra NADH og FADH2 føres langs en kæde af proteiner, der frigiver energi, der bruges til at pumpe protoner over membranen. Dette skaber en protongradient, som derefter bruges til at generere ATP.

* Energibytte: Op til 34 ATP -molekyler pr. Glukosemolekyle.

hvordan energi fremstilles:

Størstedelen af ​​ATP er produceret i elektrontransportkæden. Strømmen af ​​elektroner langs kæden frigiver energi, der bruges til at pumpe protoner over den mitokondriske membran. Dette skaber en protongradient, hvilket er en forskel i protonkoncentration på tværs af membranen. Den potentielle energi, der er gemt i denne gradient, bruges derefter af et enzym kaldet ATP -syntase til at generere ATP fra ADP (adenosin -diphosphat) og phosphat.

nøglekomponenter:

* glukose: Den primære brændstofkilde til cellulær respiration.

* ilt: Den endelige elektronacceptor i elektrontransportkæden, hvilket gør det muligt for processen at fortsætte.

* enzymer: Proteiner, der katalyserer (fremskynder) de kemiske reaktioner involveret i cellulær respiration.

* elektronbærere: Molekyler som NADH og FADH2, der bærer elektroner og deres tilknyttede energi.

Generelt er cellulær respiration en meget effektiv proces, der giver celler mulighed for at udtrække energi fra glukose og bruge den til at drive deres funktioner. Den frigivne energi opbevares i form af ATP, som er cellens primære energi valuta.