клетъчното дишане

Използването на различни изходни субстрати

Като изходен субстрати дишането може да служи различни вещества трябва да се преобразува в специфичните метаболитни процеси в ацетил-СоА да освободи редица странични продукти. Регенерация на NAD (NADH) и образуване на АТР може да се появи на този етап, но повечето от тях са оформени в цикъла на ТСА в обработката на ацетил-СоА.

Гликолиза - начина, по който ензимно разграждане на глюкозата - е обща за почти всички живи организми процес. В аеробна той предхожда клетъчното дишане в анаеробна ферментация е завършена. Сама по себе си напълно анаеробната гликолиза е процес, както и за изпълнението не изисква присъствието на кислород.

Първият етап се провежда с освобождаване на две молекули АТР и включва разделяне молекула глюкоза до 2 молекули от глицералдехид-3-фосфат. Втората стъпка е окислението на NAD -зависима глицералдехид-3-фосфат, придружен от субстрат фосфорилиране. т.е. допълнение към молекулата остатък на фосфорна киселина и образуване на енергия връзката в него, след което остатъкът се прехвърля в ADP за образуване АТР.

По този начин, гликолиза уравнение има следната форма:

Намаляване на ATP и ADP на лявата и дясната страна на уравнението на реакцията, получаваме:

Оксидативен декарбоксилиране на пируват

Образувани по време на гликолиза пирогроздена киселина (пируват) от комплекса пируват дехидрогеназа (сложна структура на три различни ензими, и повече от 60 субединици) се разлага на въглероден диоксид и ацеталдехид. който заедно с коензим А образува ацетил-СоА. Реакцията се придружава от намаляване на NAD до NAD ∙ Н.

β-окисление на мастни киселини

Разграждането на мастни киселини (в някои организми като алкани), се среща в еукариотна митохондриалния матрикс. Същността на този процес е, както следва. В първия етап на мастната киселина е свързана към коензим А да образуват ацил-КОА. Той се дехидратира с последователно прехвърляне на намаляване еквивалента до убихинон дихателните Т.Н. Във втория етап, хидратиране на двойна връзка С = С, след което в трета стъпка на окисление на получения хидроксилната група. По време на тази реакция, NAD се намалява.

Накрая, в четвъртата стъпка образуваната β-кето киселина β-ketotiolazoy разцепва в присъствие на ацетил коензим А в нов CoA и ацил-СоА, в които въглеродната верига е по-кратък от 2 атома. Β-окисление цикъл се повтаря, докато всички от мастна киселина няма да бъдат рециклирани в ацетил-СоА.

цикъл на лимонена киселина

Ацетил-СоА чрез действието на цитрат прехвърля група оксалоацетат ацетил да образуват цитрат. който влиза цикъл трикарбоксилна киселина (Krebs цикъл). По време на един оборот на цикъла на лимонената киселина няколко пъти и дехидратиран два пъти декарбоксилира до оксалоацетат регенерация и образуването на една молекула на GTP (начин на субстрат фосфорилиране), и три NADH FADN2.

Общата формула на реакции:

В еукариоти, ензимите от цикъла са в свободно състояние в матрицата на митохондриите, сукцинат дехидрогеназа вградени само във вътрешната митохондриална мембрана.

Основният размер на АТР, произведено чрез процеса на окислително фосфорилиране в последния етап на клетъчното дишане: във веригата на електронен транспорт. Има се окислява и NAD ∙ Н FADN2. възстановява в процеса на гликолиза, β-окисление, цикъла на Кребс, и т.н. Енергията, освободена по време на тези реакции, дължащи се на верига носители на електрони локализирани във вътрешната мембрана на митохондриите (в прокариоти - в цитоплазмената мембрана), се трансформира в потенциал протон трансмембранен. синтаза на ензима ATP използва тази градиент за синтезиране на АТР, превръщане на енергията му в химическата енергия. Смята се, че молекулата на NAD ∙ Н може да се получи по време на този процес 2.5 ATP молекули FADN2 - 1,5 молекули.

Крайният акцептор на електрони в аероби дихателната верига е кислород.

анаеробно дишане

Ако веригата на електронен транспорт се използва вместо кислород акцептор другия край (тривалентно желязо нитрат -. Или сулфат анион), наречен анаеробно дишане. Анаеробните дишане е характерни предимно бактерии. който благодарение на това да играе важна роля в биогеохимичните колоездене на сяра, азот и желязо. Денитрификация - един вид на анаеробно дишане - е един от източниците на парникови газове. железни бактерии са включени в образуването на конкреции. Сред еукариоти анаеробно дишане се среща в някои гъби, морски дънната безгръбначни паразитни червеи [1] и протисти - например фораминифери [2].

Общото уравнение на дишането, ATP баланс