Az állatok, beleértve az embereket is, energiát szereznek az általuk fogyasztott ételekből egy komplex eljárás útján, az úgynevezett celluláris légzésnek. Ez a létfontosságú biokémiai út a test sejtjein zajlik, és az élelmiszerekben tárolt kémiai energiát ATP (adenozin -trifoszfát) molekulák formájában használható energiává alakítja. Íme egy egyszerűsített magyarázat a sejtek légzésének folyamatáról:
glikolízis (1. lépés):
1. emésztés :Az állatok különféle szerves vegyületeket, például szénhidrátokat, zsírokat és fehérjéket tartalmaznak.
- A szénhidrátokat egyszerű cukrokra (glükóz) bontják a szájban és a vékonybélben.
- A fehérjéket aminosavakra bontják, és a zsírokat zsírsavakra és glicerinre bontják.
2. :Glükóz-, aminosavak és zsírsavak szállítják a sejtekbe.
3. glikolízis bontás :
- A citoplazmában a glükóz enzimatikus reakciók sorozatán megy keresztül, úgynevezett glikolízisnek.
- A glikolízis az egyes glükózmolekulákat két piruvát molekulára osztja, kis mennyiségű ATP -vel (2 nettó ATP molekulával) és NADH -val (nikotinamid -adenin -dinukleotid), egy energiaszövet -molekulával.
Pyruvate feldolgozás (2. lépés):
4. :A glikolízisben előállított piruvát molekulák belépnek a mitokondriumokba, a sejt energiaközpontjaiba.
- Mindegyik piruvát molekulát további feldolgozáson veszik át, hogy acetil -COA -t (acetil -koenzim A) képezzenek, amely az acetilcsoportot hordozza.
Krebs ciklus (citromsav -ciklus) (3. lépés):
5. Energiatermelés :Acetil -COA belép a Krebs ciklusba, amely a mitokondriumokban bekövetkezett kémiai reakciók sorozata.
.
Elektronszállító lánc (4. lépés):
6. Elektronátvitel :A glikolízisben előállított NADH és FADH2 molekulák és a KREBS ciklus nagy energiájú elektronokat hordoznak az elektronszállító láncba, amely membránhoz kötött fehérjekomplexek sorozata.
- Ahogy az elektronok a láncon keresztül mozognak, energiájukat felhasználják a hidrogénionok (H+) szivattyúzására a mitokondriális membránon, létrehozva egy gradienst.
7. ATP termelés :A hidrogénionok (H+) a membrán áramlásán keresztül egy ATP -szintáznak nevezett specifikus protein komplexen keresztül pumpálódtak, és az ATP molekulák szintézisét hajtják végre.
- Az ATP -szintáz úgy működik, mint egy apró turbina, és a proton gradiens energiáját ATP -ben tárolt kémiai energiává alakítja.
8. oxidatív foszforiláció :Az oxigén az elektronszállító lánc végső elektron -elfogadójaként szolgál, elektronokkal és hidrogénionokkal kombinálva, hogy vizet (H2O) képezzenek.
- Ezt a folyamatot oxidatív foszforilációnak nevezik, ahol az oxigént használják az ATP nagy részének előállításához a sejtek légzésében.
ATP felhasználás:
9. Energia a celluláris folyamatokhoz :A sejtek légzésén keresztül előállított ATP molekulák az elsődleges energiaforrás a különféle sejtek folyamatainak, például az izom -összehúzódáshoz, az idegimpulzus átviteléhez és a kémiai szintézishez.
- Az ATP -ben tárolt energia akkor szabadul fel, amikor a terminális foszfátkötés megszakad, és felszabadítja a kémiai energiát a sejtek aktivitásához.
Összefoglalva:a sejtek légzése olyan folyamat, amelynek során az állatok átalakítják az élelmiszerekben tárolt kémiai energiát ATP molekulákká, a sejt energiamutájává. Ez a bonyolult folyamat magában foglalja a glikolízist, a piruvát -feldolgozást, a KREBS ciklust és az elektronszállító láncot. A sejtek légzése lehetővé teszi az állatok számára, hogy energiát nyerjenek az általuk fogyasztott ételekből, és felhasználják azt a sejtfunkciók táplálására és az élet fenntartására.