Aerob pust

I eukaryoter er cellulære pustemaskiner lokalisert i mitokondrier. NHGRI, Wikimedia Commons

Hva er aerob pust?

De Aerob pust O aerobisk er en biologisk prosess som innebærer å skaffe energi fra organiske molekyler - hovedsakelig glukose - av en serie oksidasjonsreaksjoner, der den endelige akseptoren av elektroner er oksygen.

Denne prosessen er til stede i de aller fleste organiske vesener, spesielt eukaryoter. Alle dyr, planter og sopp puster aerobic. I tillegg viser noen bakterier også en aerob metabolisme.

Generelt er prosessen med å skaffe energi fra glukosemolekylet delt inn i glykolyse (dette trinnet er vanlig både i den aerobe og anaerobe banen), KREBS -syklus og elektrontransportkjede.

Konseptet med aerob pusting motsetter seg anaerob pust. I sistnevnte er den endelige akseptoren av elektroner et annet uorganisk stoff, forskjellig fra oksygen. Det er typisk for noen prokaryoter.

Aerob pustetrinn

Stadiene av aerob pusting involverer de nødvendige trinnene for å trekke ut energi fra organiske molekyler - i dette tilfellet vil vi beskrive tilfellet med glukosemolekylet som luftveisbrensel - inntil det når oksygenakseptoren.

Denne komplekse metabolske banen er delt inn i glykolyse, Krebs Cycle og Electron Conveyor Chain:

Glykolyse

Det første trinnet for nedbrytning av glukosemonomeren er glykolyse, også kalt glykolyse. Dette trinnet krever ikke oksygen direkte, og er praktisk talt til stede, alle levende vesener.

Målet med denne metabolske banen er splitting av glukose i to pyruvinsyremolekyler, og oppnår to netto energimolekyler (ATP) og reduksjon av to NAD -molekyler⁺.

Kan tjene deg: petunias: egenskaper, habitat, dyrking, omsorg

I nærvær av oksygen kan ruten fortsette til Krebs -syklusen og elektrontransportørkjeden. I tilfelle oksygenet er fraværende, ville molekylene følge gjæringsveien. Med andre ord, glykolyse er en vanlig metabolsk vei for aerob og anaerob pust.

Før Krebs -syklusen, bør oksidativ dekarboksylering av pyruvinsyre oppstå. Dette trinnet er mediert av et veldig viktig enzymatisk kompleks, kalt dehydrogenase -pyruvat, som utfører den nevnte reaksjonen.

Dermed blir pyruvatet en radikal acetyl som senere blir fanget opp av koenzym A, som har ansvaret for å transportere den til Krebs -syklusen.

Krebs syklus

Krebs -syklusen, også kjent som sitronsyresyklus eller trikarboksylsyresyklus, består av en serie biokjemiske reaksjoner katalysert av spesifikke enzymer som gradvis frigjør den kjemiske energien som er lagret i acetylkoenzym til acetyl.

Det er en bane som fullstendig oksiderer pyruvatmolekylet og oppstår i mitokondrier -matrisen.

Denne syklusen er basert på en serie oksidasjons- og reduksjonsreaksjoner som overfører potensiell energi i form av elektroner til elementer som aksepterer dem, spesielt til NAD -molekylet⁺.

Krebs Cycle Sammendrag

Hvert pyruvinsyremolekyl brytes i karbondioksid og et to -karbonmolekyl, kjent som acetylgruppe. Med unionen til koenzym A (nevnt i forrige seksjon) er acetylkoenzymkomplekset dannet til.

De to karbonatomer av pyruvinsyren kommer inn. Dermed oppstår oksidativt forskjøvne reaksjoner. Citrat vender tilbake til oksalacetat med en teoretisk produksjon av 2 mol karbondioksid, 3 mol NADH, 1 FADH₂ og 1 mol GTP.

Kan tjene deg: Ribulosa: Karakteristikker, struktur og funksjoner

Ettersom to pyruvatmolekyler dannes i glykolyse, antar et glukosemolekyl to revolusjoner i Krebs -syklusen.

Elektron transportørkjede

En elektrontransportørkjede består av en proteinsekvens som har evnen til å utføre oksidasjons- og reduksjonsreaksjoner.

Overgangen av elektroner gjennom disse proteinkompleksene oversettes til en gradvis frigjøring av energi som deretter brukes i generasjonen av spiste. Det er viktig å merke seg at den siste reaksjonen fra kjeden er av den irreversible typen.

I eukaryote organismer, som har subcellulære rom, er elementene i transportørkjeden forankret til mitokondriemembranen. I prokaryotene, som mangler disse rommene, er elementene i kjeden lokalisert i plasmamembranen til cellen.

Reaksjonene fra denne kjeden fører til dannelse av ATP, gjennom energien oppnådd ved forskyvning av hydrogen av transportører, inntil den endelige akseptoren: oksygen, reaksjon som produserer vann.

Klasser av transportørmolekyler

Kjeden består av tre transportørvarianter. Første klasse er flavoproteiner, preget av tilstedeværelsen av flavina. Denne typen transportør kan gjøre to reaksjonstyper av reaksjoner, både av reduksjon og oksidasjon, alternativt.

Den andre typen er dannet av cytokromer. Disse proteinene har en hemokruppe (for eksempel hemoglobin), som kan presentere forskjellige oksidasjonstilstander.

Den siste transportørklassen er Ubiquinona, også kjent som koenzym Q. Disse molekylene er ikke protein natur.

Aerobe pusteorganismer

De fleste levende organismer har en pust av den aerobe typen. Det er typisk for eukaryote organismer (vesener med en ekte kjerne i cellene deres, avgrenset av en membran). Alle dyr, planter og sopp puster aerobisk.

Kan tjene deg: Trombin Tid: Foundation, Procedure, Pathologies

Dyr og sopp er heterotrofe organismer, noe som betyr at "drivstoffet" som vil bli brukt i den metabolske pusten til å pustet, må konsumeres aktivt i kostholdet. I motsetning til planter, som har muligheten til å produsere egen mat ved fotosyntetisk via.

Noen prokaryote sjangre trenger også oksygen for å puste. Spesielt er det strenge aerobe bakterier - det vil si at de bare vokser i oksygenmiljøer, for eksempel Pseudomonas.

Andre bakterie -sjangre har evnen til å endre sin anaerobe metabolisme i henhold til miljøforhold, for eksempel salmonlas. I prokaryoter er det å være aerob eller anaerob.

Forskjeller med anaerob pust

Den motsatte prosessen med aerob respirasjon er anaerob modalitet. Den mest åpenbare forskjellen mellom de to er bruken av oksygen som den endelige elektronakseptoren. Anaerob pust bruker andre uorganiske molekyler som akseptorer.

I tillegg er det i anaerob respirasjon sluttproduktet av reaksjoner et molekyl som fremdeles har potensial til å fortsette å oksidere. For eksempel dannet melkesyre i musklene under gjæring. I kontrast er sluttproduktene av aerob pusting karbondioksid og vann.

Det er også forskjeller fra energipunktet. I den anaerobe banen produseres bare to ATP -molekyler (tilsvarende den glykolytiske banen), mens det i aerob pusting generelt er omtrent 38 ATP -molekyler - noe som er en betydelig forskjell.

Referanser

1. Campbell, m. K., & Farrell, S. ENTEN. (2011). Biokjemi. Sjette utgave. Thomson. Brooks/Cole.
2. Curtis, h. (2006). Invitasjon til biologi. Sjette utgave. Buenos Aires: Panamerican Medical.