Cu toții avem nevoie de energie pentru a funcționa și obținem acea energie din alimentele pe care le consumăm. Extragerea acelor nutrienți necesari pentru a ne menține în mers și apoi transformarea lor în energie utilizabilă este treaba noastră celulele. Acest proces metabolic complex, dar eficient, numit respirație celulară, transformă energia derivată din zaharuri, carbohidrați, grăsimi și proteine în adenozină trifosfat sau ATP, o moleculă cu energie mare care conduce procese precum contracția musculară și nervul impulsuri. Respirația celulară apare în ambele celule eucariote și procariote, cu cele mai multe reacții care au loc în citoplasma de procariote și în mitocondrii eucariotei.
Există trei etape principale ale respirației celulare: glicoliza, ciclul acidului citric și transportul electronilor / fosforilarea oxidativă.
Sugar Rush
glicoliză înseamnă literalmente „zaharuri împărțite” și este procesul în 10 pași prin care zaharurile sunt eliberate pentru energie. Glicoliza apare când glucoza și oxigenul sunt furnizate celulelor de fluxul sanguin și are loc în citoplasma celulei. Glicoliza poate apărea, de asemenea, fără oxigen, un proces numit respirație anaerobă sau
fermentaţie. Când glicoliza apare fără oxigen, celulele produc cantități mici de ATP. Fermentarea produce, de asemenea, acid lactic, care se poate acumula în tesut muscular, provocând durere și senzație de arsură.Carbohidrați, proteine și grăsimi
Ciclul acidului citric, cunoscut și sub denumirea de ciclu de acid tricarboxilic sau Ciclul Krebs, începe după ce cele două molecule ale celor trei zahăr carbon produse în glicoliză sunt transformate într-un compus ușor diferit (acetil CoA). Este procesul care ne permite să folosim energia găsită în hidrati de carbon, proteine, și grăsimi. Deși ciclul acidului citric nu utilizează în mod direct oxigenul, acesta funcționează numai atunci când este prezent oxigen. Acest ciclu are loc în matricea celulei mitocondriile. Printr-o serie de etape intermediare, sunt produși mai mulți compuși capabili să stocheze electroni de „energie mare” împreună cu două molecule de ATP. Acești compuși, cunoscuți sub denumirea de nicotinamidă adenină dinucleotidă (NAD) și flavin adenină dinucleotidă (FAD), sunt reduse în proces. Formele reduse (NADH și FADH2) transportați electronii „cu energie mare” la următoarea etapă.
La bordul trenului de transport cu electroni
Transportul de electroni și fosforilarea oxidativă reprezintă a treia și ultima etapă în respirația celulară aerobă. lanț de transport de electroni este o serie de proteină complexe și molecule purtătoare de electroni care se găsesc în membrana mitocondrială în celulele eucariote. Printr-o serie de reacții, electronii „de mare energie” generați în ciclul acidului citric sunt trecuți la oxigen. În proces, un gradient chimic și electric se formează pe toată membrana mitocondrială internă, deoarece ionii de hidrogen sunt pompați din matricea mitocondrială și în spațiul membranei interne. ATP este produs în cele din urmă prin fosforilarea oxidativă - procesul prin care enzimele din celulă oxidează nutrienții. Proteina ATP sintaza utilizează energia produsă de lanțul de transport de electroni pentru fosforilare (adăugarea unui grup fosfat într-o moleculă) de ADP la ATP. Cea mai mare generație de ATP apare în timpul lanțului de transport de electroni și în etapa de fosforilare oxidativă a respirației celulare.