Procesul de respirație sau cunoscut în mod obișnuit ca respirație este foarte important pentru viețuitoarele, în special pentru a-și putea menține supraviețuirea, dintre care unul este acela de a putea obține energie. În procesul de producere a energiei, respirația este împărțită în 2 forme: respirația aerobă și respirația anaerobă. Principala diferență dintre cele două este dependența lor de oxigen. Respirație aerobică este un proces de respirație care necesită oxigen, între timp Respirația anaerobă nu are nevoie de oxigen. Energia generată din acest proces ne va ajuta în activitățile noastre zilnice.
Cu această ocazie vom discuta mai departe despre respirația aerobă, începând de la înțelegere, până la etapele sale.
Respirație aerobică
Puțin despre respirație, respirația este un proces de reducere, oxidare și descompunere, indiferent dacă poate folosi oxigen sau nu, care va transforma compușii organici complecși în compuși mai simpli și este, de asemenea, însoțită de procesul de eliberare a unei anumite sub formă de ATP (trifosfat de adenozină). Forma de energie generată din acest proces provine din energia potențială chimică sub formă de legături chimice.
Între timp, respirația aerobă poate fi interpretată ca o reacție la descompunerea compușilor glucozei care necesită asistență pentru oxigen. Oxigenul are aici un rol în captarea electronilor care vor reacționa apoi cu ionii de hidrogen și vor produce apă (H2O). Acest eveniment va avea loc în corpurile noastre, în două locuri, și anume în citoplasmă (are loc glicoliza)
Sursa imaginii: genome.gov
și mitocondrii (are loc decarboxilarea oxidativă, ciclul krebs și transportul electronilor).
Sursa imaginii: tribunnewswiki.com
Etape de respirație aerobă
După ce știm ce este respirația aerobă, este momentul să știm cum funcționează acest proces de respirație și ce fel de rezultate vom obține. Pentru început, să analizăm un exemplu de reacție la respirația aerobă care arată astfel:
C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + Energie (38 ATP)
Pentru mai multe detalii, putem vedea următorul tabel:
| Etape | Intrare | Produs |
| Glicoliză (citoplasmă) | Glucoză | 2 acid piruvic, 2 NADH, 2 ATP |
| Decarboxilarea oxidativă (Matricea mitocondrială) | 2 Acid piruvic | 2 acetil Co-A, 2 CO2 , 2 NADH |
| Ciclul Krebs (Matricea mitocondrială) | 2 acetil Co-A | 4 CO 2 , 6 NADH, 2 FADH 2 , 2 ATP |
| Transportul electronilor (membrana mitocondrială interioară) | 10 NADH, 2 FADH 2 | 34 ATP, 6 H 2 O |
Glicoliza
În acest proces, glucoza (6 atomi de carbon) se descompune în acid piruvic (3 atomi de carbon). Acest proces are loc în citoplasmă în două tipuri de reacții, Endergonic (necesită ATP) și Exergonic (produce ATP). În această etapă se vor produce 2 ATP, 2 acid piruvic și 2 NADH. Acidul piruvic rezultat va fi folosit ca ingredient în următorul proces, și anume decarboxilarea oxidativă.
Decarboxilarea oxidativă
Decarboxilarea oxidativă poate fi numită și o reacție intermediară, deoarece decarboxilarea oxidativă este o reacție înainte de a intra în etapa următoare, și anume Ciclul Krebs. Procesul de decarboxilare oxidativă se află în mitocondrii, tocmai în matricea mitocondrială. În procesul de decarboxilare oxidativă, 1 acid piruvic devine 1 acetil Co-A.
În etapa de glicoliză, cantitatea unui compus de glucoză va produce 2 acid piruvic, drept urmare se vor forma și 2 acetil Co-A, acest proces necesită și coenzima-A care va produce 2 NADH din NAD +.
2 molecule de acetil Co-A vor trece la etapa următoare, respectiv ciclul Krebs.
Ciclul Krebs
Acest ciclu este denumit deseori ciclul acidului citric, deoarece în această etapă compusul inițial este produs sub formă de acid citric. Locul în care au loc etapele ciclului Krebs se află în matricea mitocondrială.
Rezultatul ciclului Krebs este un compus care servește ca furnizor de schelet de carbon pentru sinteza altor compuși, 3 NADH, 1 FADH 2 și 1 ATP pentru fiecare acid piruvic.
Deoarece aportul de substrat anterior a fost de 2 acetil Co-A pentru fiecare moleculă de compuși de glucoză, rezultatele obținute din ciclul krebs în acest proces de respirație sunt 2 ATP, 6 NADH și 2 FADH. 2 .
Un alt compus care se formează în acest proces este CO 2 , unul provine din procesul de formare a NADH din NAD + care produce 2 bucăți de CO 2 , deoarece se utilizează 2 acetil Co-A, se vor forma 4 CO 2 .
Putem concluziona, rezultatul acestui proces al ciclului Krebs este de 2 ATP, 4 CO2, 6 NADH și 2 FADH 2 . Următorul proces este transportul electronilor, care va schimba compușii NADH și FADH 2 generat în etapa anterioară devine ATP astfel încât să poată fi folosit de organism.
Transportul electronilor
Transportul electronilor sau fosforilarea oxidativă este etapa în care NADH și FADH sunt convertite 2 în energie sub formă de ATP, astfel încât să poată fi folosită de organism. Locul în care are loc etapa de transport a electronilor se află în mitocondrii, tocmai în membrana interioară (cristae) a mitocondriilor.
Pentru fiecare 1 moleculă de NADH produce 3 ATP și fiecare 1 moleculă de FADH 2 va produce 2 ATP. Atunci care este cantitatea totală de ATP produsă? Pentru a putea răspunde la această întrebare, să numărăm împreună:
Cantitatea de NADH generată din etapele anterioare este:
| Proces | Numărul de NADH |
| Glicoliza | 2 NADH |
| Decarboxilarea oxidativă | 2 NADH |
| Ciclul Krebs | 6 NADH |
Din procesul anterior obținem 10 NADH, deoarece o moleculă NADH produce 3 ATP, atunci ATP-ul total obținut este:
10 NADH x 3 ATP = 30 ATP
Între timp, numărul FADH 2 ceea ce obținem din procesul ciclului Krebs sunt 2 molecule de FADH 2. Dacă 1 moleculă de FADH2 va produce 2 ATP, apoi ATP-ul total pe care îl obținem de la FADH 2 este 4 ATP.
Dacă adăugăm cele 4 ATP pe care le obținem din procesul de glicolire și din ciclul Krebs, atunci ATP-ul total produs în procesul de respirație aerobă este:
2 ATP + 2 ATP + 30 ATP + 4 ATP = 38 ATP
Cu toate acestea, în procesul de glicoliză, există un proces de deplasare de la citoplasmă la următorul proces, și anume transportul electronilor care are loc în mitocondrii. Acest proces de transfer va necesita 2 ATP de energie. Deci, ATP-ul net produs este de 36 ATP.
Concluzie
Dintre cele 4 procese care sunt trecute în respirația aerobă, vom obține un rezultat sau o formulă sub forma:
C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + Energie (38 ATP)
Cu toate acestea, 2 ATP vor fi utilizate pentru procesul de deplasare de la citoplasmă la mitocondrie, astfel încât rezultatul final al ATP să fie de 36 ATP, care poate fi folosit de corpul nostru ca sursă de energie pentru activitățile zilnice. Întregul proces de respirație aerobă are loc în corpul nostru, mai exact în celulele corpului nostru, și anume în citoplasma (glicoliză în curs) și mitocondrii (are loc decarboxilarea oxidativă, ciclul krebs și transportul electronilor). Care transformă glucoza ca sursă de energie pentru corpul uman.
Asta este tot ce trebuie să știți despre respirația aerobă. Aveți întrebări despre asta? Vă rugăm să scrieți întrebarea dvs. în coloana de comentarii și nu uitați să împărtășiți aceste cunoștințe!
