Формирование атомов водорода в клеточном дыхании
Клеточное дыхание представляет собой сложный процесс, отвечающий за преобразование питательных веществ в энергию в присутствии кислорода. В этом процессе участвуют три основные этапа: гликолиз, цикл Кребса (также известный как цикл трикарбоновых кислот или цикл лимонной кислоты) и окислительное фосфорилирование.
Гликолиз: Этот процесс происходит в цитоплазме клетки и начинается с расщепления одной молекулы глюкозы на две молекулы пирувата. В течение этого процесса удаляются атомы водорода, которые объединяются с никотинамид-аденин-динуклеотидом (NAD⁺), образуя NADH. Формула суммарной реакции гликолиза выглядит следующим образом:
[
\text{C}6\text{H}{12}\text{O}6 + 2 \text{ADP} + 2 \text{P}i + 2 \text{NAD}^+ \rightarrow 2 \text{C}3\text{H}4\text{O}3 + 2 \text{ATP} + 2 \text{NADH} + 2 \text{H}2\text{O}
]
Цикл Кребса: Это происходит в митохондриях и является следующим этапом после гликолиза. Пируват поступает в цикл Кребса, где он полностью окисляется до углекислого газа и воды, вырабатывая ещё больше NADH. Каждый ацетил-КоА, входящий в цикл, приводит к формированию трех молекул NADH.
Окислительное фосфорилирование: Происходит в митохондриальной мембране. NADH, образующиеся в предыдущих этапах, передают свои электроны в дыхательную цепь транспортировки электронов, где они соединяются с кислородом, формируя воду. В процессе передачи электронов, попутно создается протонный градиент, который затем используется для синтеза ATP.
Общий результат этих процессов — это образование молекул ATP, которые организм использует для получения энергии, и формирование значительных количеств CO₂ и H₂O.
Ключевые слова: клеточное дыхание, метаболизм, гликолиз, цикл Кребса, окислительное фосфорилирование.
Категория: Биология
Теги: биохимия, метаболизм, клеточное дыхание