Sejtlégzés, biológia
Cellular légzés - az oxidációs szerves anyagok a sejtben, ami a szintetizált ATP molekula. A nyersanyag (szubsztrát) általában szolgálnak szénhidrátok, kevesebb zsírt, és még ritkább fehérjék. A legnagyobb mennyiségű ATP molekulák ad oxigénnel oxidálhatunk, minimális - oxidációja egyéb anyagok és elektrontranszfer.
Szénhidrátok vagy poliszacharidok, a használat előtt, mint a szubsztrát sejtlégzés elbontására monoszacharidok. Mivel a keményítő a növényekben és a glikogén állatokban hidrolizáljuk glükóz.
A glükóz a fő energiaforrás szinte minden sejt az élő szervezetekre.
Az első szakasz a glükóz oxidációját - glikolízis. Nem igényel oxigént és jellemzi mind az anaerob és aerob légzés.
biológiai oxidáció
Sejtlégzés sokaságát foglalja magában redox reakciók, amelyben a hidrogént a mozgó és elektronokat a vegyületek egyikét (vagy atomok) a másik. Amikor elvesztésének atomot elektron oxidációs fordul elő; elektron csatlakozás - hasznosítás. Oxidálószerek - egy donor és visszanyerhető - hidrogén és elektron-akceptor. Redox élő szervezetekben végbemenő reakciókat ismert a biológiai oxidáció, vagy a sejtlégzést.
Általában, oxidációs reakciók, akkor a felszabadulási energiát. Ennek az az oka abban rejlik, hogy a fizika törvényei. Az elektronok szerves molekulákat oxidált magasabb energia szinten, mint a reakció termékek. Az elektronok halad egy magasabb energiatartalma alacsonyabb, energia szabadul fel. A sejt képes megjavítani a kötvények ATP molekulák - az univerzális „üzemanyag” az élő.
A természetben leggyakrabban végső elektron akceptor jelentése oxigénatom, amelyet visszanyerünk. A aerob légzés eredményező teljes oxidációja szerves anyagok képződnek a szén-dioxid és víz.
A biológiai oxidáció megy végbe-lépésre, és magában foglalja a sok enzimek és vegyületek, elektronátvivő. Amikor az elektronok átkerülnek lépésenkénti oxidációja egy láncátvivő szer. Bizonyos szakaszában a lánc szabadul részeit energia elegendő ATP szintézis ADP és a foszforsav.
A biológiai oxidáció elég hatékony képest különböző motoroknál. Körülbelül a fele a felszabaduló energia a végén van rögzítve, a nagy energiájú kötéseket ATP. A másik része az energia hőként eltűnt. Mivel az oxidációs lépés, a termikus energia szabadul fokozatosan, és nem károsíthatja a sejteket. Ugyanakkor arra szolgál, hogy állandó testhőmérsékletet.
Különböző szakaszaiban sejtlégzést aerob eukarióta fordulnak elő
a mátrixban a mitokondriumok - a Krebs-ciklus. vagy a trikarbonsav ciklusban,
a belső membrán a mitokondriumok - oxidatív foszforiláció. vagy a légzési lánc.
Mindegyik ilyen szakaszok elő ADP ATP, a legtöbbet az utolsó. Oxigén, mint egy oxidálószert használunk csak abban a szakaszban az oxidatív foszforiláció.
Összesen aerob légzés reakció az alábbiak szerint.
Légzési lánc: 12H2 + 6O2 → 12H2 O + 34ATF
Így biológiai oxidációját egy molekula glükóz hozamok 38 molekula ATP. Sőt, gyakran kevesebb.
anaerob légzés
A legtöbb anaerob - mikroorganizmusok. Azonban organizmusok használó anaerob légzés is élesztő, számos élősködő férgek. Kapacitás anaerob légzés is rendelkeznek bizonyos szövetekben. Például, izomsejtek, amelyek esetenként előfordulhat oxigénhiány.
Az anaerob légzés oxidációs reakciókban hidrogén akceptor NAD nem továbbítja a hidrogén végül oxigén, ami ebben az esetben.
Mivel a hidrogén-akceptor lehet használni piroszőlősav során képződött glikolízis.
Élesztőben az piruvát fermentáljuk etanollá (alkoholos erjedés). A folyamat során a reakciókban képződött szén-dioxid és a NAD használt:
CH3 COCOOH (piruvát) → CH3CHO (acetaldehid) + CO2
A tejsavas erjedés megy végbe az állati sejtekben, a tapasztalat átmeneti oxigénhiány, és a baktériumok száma:
CH3 COCOOH + NAD · H2 → CH3 CHOHCOOH (tejsav) + NAD
Mindkét fermentáció nem hozam ATP. Az energia ebben az esetben ad csak glikolízis, és ez csak két ATP molekulákat. Jelentős része a glükóz energiát és nem jön ki. Ezért anaerob légzés érvénytelen.