Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Wat is het proces dat cellen van organismen uitvoeren om energie van glucose af te geven?

Het proces dat cellen gebruiken om energie uit glucose af te geven, wordt cellulaire ademhaling genoemd . Het is een complex proces dat breed kan worden verdeeld in vier hoofdfasen:

1. Glycolyse: Dit gebeurt in het cytoplasma van de cel en vereist geen zuurstof. Het breekt glucose (een zes koolstofarme suiker) af in twee moleculen pyruvaat (een drie-koolstofmolecuul). Dit proces produceert een kleine hoeveelheid ATP (adenosinedraghosfaat), de energieveruta van de cel en NADH (nicotinamide adenine dinucleotide), een elektronendrager.

2. Pyruvaatoxidatie: De pyruvaatmoleculen geproduceerd in glycolyse worden getransporteerd naar de mitochondriën, de krachtpatsers van de cel. Hier worden ze omgezet in acetyl-CoA (acetylco-enzym A), een twee-koolstofmolecuul. Dit proces genereert ook NADH.

3. Krebs -cyclus (citroenzuurcyclus): Deze cyclus vindt plaats in de mitochondriale matrix. Acetyl-CoA komt in de cyclus en wordt afgebroken, waardoor elektronen en koolstofdioxide worden vrijgeeft. De cyclus produceert ATP, NADH en FADH2 (Flavin adenine dinucleotide), een andere elektronendrager.

4. Elektronentransportketen: Dit is de laatste fase van cellulaire ademhaling en komt voor in het binnenste mitochondriale membraan. De NADH- en FADH2 -moleculen geproduceerd in de vorige stadia leveren elektronen aan de elektronentransportketen. Terwijl elektronen door de ketting bewegen, wordt energie vrijgegeven en gebruikt om protonen over het membraan te pompen, waardoor een concentratiegradiënt ontstaat. Deze gradiënt wordt vervolgens gebruikt om de productie van ATP te stimuleren via een proces dat chemiosmosis wordt genoemd. Zuurstof is de uiteindelijke elektronenacceptor in de keten, die combineren met protonen om water te vormen.

Over het algemeen kan cellulaire ademhaling als volgt worden samengevat:

* Glucose + zuurstof → Koolstofdioxide + water + ATP

Dit proces is ongelooflijk efficiënt en produceert veel meer ATP dan alleen glycolyse. De energie die is opgeslagen in de bindingen van glucose wordt benut om ATP te creëren, die vervolgens wordt gebruikt om verschillende cellulaire processen te voeden, zoals spiercontractie, eiwitsynthese en actief transport.

Er zijn twee hoofdtypen van cellulaire ademhaling:

* aerobe ademhaling: Dit type vereist zuurstof en is de meest efficiënte manier om ATP te produceren. Het is de primaire manier van ademhaling in de meeste organismen.

* Anaërobe ademhaling: Dit type vereist geen zuurstof en produceert veel minder ATP. Het wordt gebruikt door sommige organismen in zuurstofarme omgevingen of tijdens intense fysieke activiteit.

Cellulaire ademhaling is een essentieel proces voor alle levende organismen, waardoor ze energie kunnen verkrijgen uit voedsel en het leven kunnen ondersteunen.