Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

8.1: Что такое клеточное дыхание?
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Biology

This content is Free Access.

Education
Что такое клеточное дыхание?
 
Этот закадровый голос сгенерирован компьютером
ТРАНСКРИПТ
* Текстовый перевод сгенерирован компьютером

8.1: Что такое клеточное дыхание?

Организмы собирают энергию из пищи, но эта энергия не может быть непосредственно использована клетками. Клетки преобразуют энергию, хранящуюся в питательных веществах, в более можнопригодную форму: аденозинтрифосфат (АТФ).

АТФ хранит энергию в химических связях, которые могут быть быстро выпущены, когда это необходимо. Клетки производят энергию в виде АТФ в процессе клеточного дыхания. Хотя большая часть энергии от клеточного дыхания высвобождается в качестве тепла, некоторые из них используются, чтобы сделать АТФ.

Во время клеточного дыхания несколько реакций окисления-сокращения (редокса) передают электроны из органических молекул в другие молекулы. Здесь окисление относится к потере электронов и снижению количества электронов. Электронные носители NADи FAD, а также их уменьшенные формы, NADH и FADH2,соответственно, имеют важное значение для нескольких этапов клеточного дыхания.

Некоторые прокариоты используют анаэробное дыхание, которое не требует кислорода. Большинство организмов используют аэробное (кислородно-требующее) дыхание, которое производит гораздо больше АТФ. Аэробное дыхание генерирует АТФ, разбив глюкозу и кислород на углекислый газ и воду.

И аэробное, и анаэробное дыхание начинаются с гликолиза, который не требует кислорода. Гликолиз расщепляет глюкозу на пируват, что дает АТФ. При отсутствии кислорода пируват ферменты, производящие НАДдля продолжения гликолиза. Важно отметить, что несколько видов дрожжей используют алкогольное брожение. Мышечные клетки человека могут использовать молочнокислое брожение, когда кислород истощается. Анаэробное дыхание заканчивается брожением.

Аэробное дыхание, однако, продолжается пируватом окисления. Пируват окисления генерирует ацетил-КоА, который входит в цикл лимонной кислоты. Цикл лимонной кислоты состоит из нескольких реакций редокса, которые высвобождают энергию связи ацетил-КоА, производя АТФ и уменьшенные электрононосцы NADH и FADH2.

Заключительная стадия клеточного дыхания, окислительного фосфорилирования, генерирует большую часть АТФ. NADH и FADH2 передают свои электроны через электронную транспортную цепочку. Электронная транспортная цепь высвобождает энергию, которая используется для изгнания протонов, создавая протонный градиент, который позволяет синтезировать АТФ.


Литература для дополнительного чтения

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter