Аеробне карактеристике дисања, стадијуми и организми



Тхе аеробна респирација или аеробик је биолошки процес који укључује добијање енергије из органских молекула - углавном глукозе - кроз низ оксидационих реакција, где је коначни акцептор електрона кисеоник.

Овај процес је присутан у великој већини органских бића, посебно еукариота. Све животиње, биљке и гљиве удишу аеробно. Поред тога, неке бактерије такође показују аеробни метаболизам.

Уопштено, процес добијања енергије из молекула глукозе је подељен на гликолизу (овај корак је уобичајен у аеробним и анаеробним путевима), Кребсов циклус и ланац транспорта електрона.

Концепт аеробне респирације је у супротности са анаеробним дисањем. У последњем, коначни акцептор електрона је друга неорганска супстанца, осим кисеоника. То је типично за неке прокариоте.

Индек

  • 1 Шта је кисеоник?
  • 2 Карактеристике дисања
  • 3 Процеси (фазе)
    • 3.1 Глуколиза
    • 3.2 Кребсов циклус
    • 3.3 Сажетак Кребсовог циклуса
    • 3.4 Ланац транспорта електрона
    • 3.5 Класе транспортних молекула
  • 4 Организми са аеробном респирацијом
  • 5 Разлике са анаеробним дисањем
  • 6 Референце

Шта је кисеоник?

Пре разматрања процеса аеробне респирације, неопходно је познавати одређене аспекте молекула кисеоника.

То је хемијски елемент представљен у периодном систему са словом О и атомским бројем 8. Под стандардним условима температуре и притиска, кисеоник тежи да се веже у паровима, што доводи до молекула кисеоника..

Овај гас, формиран од два атома, је кисеоник, недостаје му боја, мирис или укус, и представља формулу О2. У атмосфери је истакнута компонента и неопходно је одржати већину облика живота на земљи.

Захваљујући гасовитој природи кисеоника, молекул је у стању да слободно прелази ћелијске мембране - и спољашњу мембрану која раздваја ћелију од екстрацелуларне средине, и мембране субцелуларних преграда, међу њима митохондрије.

Карактеристике дисања

Ћелије користе молекуле које уносимо кроз нашу исхрану као врсту респираторног "горива".

Ћелијска респирација је процес генерисања енергије, у облику молекула АТП, где се молекули који се деградирају подвргавају оксидацији и коначни акцептор електрона је, у већини случајева, неоргански молекул..

Битна карактеристика која омогућава извођење процеса дисања је присуство ланца за пренос електрона. У аеробној респирацији, коначни акцептор електрона је молекул кисеоника.

Под нормалним условима, ова "горива" су угљени хидрати или угљени хидрати и масти или липиди. Како тело улази у неповољне услове због недостатка хране, прибјегава употреби протеина како би задовољила своје енергетске захтјеве..

Реч дисање је део нашег речника у свакодневном животу. На чин узимања ваздуха у плућима, у непрекидним циклусима издисаја и инхалација, зовемо га дисањем.

Међутим, у формалном контексту биолошких наука, ова акција је означена термином вентилација. Према томе, термин дисање се користи да означи процесе који се одвијају на ћелијском нивоу.

Процеси (фазе)

Фазе аеробне респирације укључују кораке потребне за вађење енергије из органских молекула - у овом случају ћемо описати молекул глукозе као респираторно гориво - све док не дођемо до акцептора кисеоника..

Овај комплексни метаболички пут је подељен на гликолизу, Кребсов циклус и транспортни ланац електрона:

Глуколиза

Први корак за деградацију глукозног мономера је гликолиза, такође названа гликолиза. Овај корак не захтева директно кисеоник, и присутан је у готово свим живим бићима.

Циљ овог метаболичког пута је одвајање глукозе у два молекула пирувичне киселине, добијање два нето енергетска молекула (АТП) и редукција два молекула НАД-а.+.

У присуству кисеоника, пут се може наставити до Кребсовог циклуса и ланца транспорта електрона. У случају да је кисеоник одсутан, молекули ће пратити пут ферментације. Другим речима, гликолиза је чест метаболички пут аеробне и анаеробне респирације.

Пре Кребсовог циклуса мора доћи до оксидативне декарбоксилације пирувичне киселине. Овај корак је посредован веома важним ензимским комплексом, званим пируват дехидрогеназа, који спроводи горе поменуту реакцију.

Дакле, пируват постаје ацетил радикал који се касније хвата коензимом А, који је одговоран за транспортовање до Кребсовог циклуса..

Кребс цицле

Кребсов циклус, такође познат као циклус лимунске киселине или циклус трицарбоксилне киселине, састоји се од низа биохемијских реакција које катализују специфични ензими који настоје да постепено ослободе хемијску енергију ускладиштену у ацетил коензиму А.

То је пут који потпуно оксидира молекул пирувата и појављује се у матрици митохондрија.

Овај циклус се заснива на низу оксидационих и редукционих реакција које преносе потенцијалну енергију у облику електрона у елементе који их прихватају, посебно НАД молекулу.+.

Резиме Кребсовог циклуса

Сваки молекул пирувичне киселине је разбијен у угљен диоксид и молекул са два угљеника, познат као ацетил група. Са везивањем за коензим А (поменут у претходном одељку) формира се комплекс ацетил коензима А.

Два угљена пирувичне киселине улазе у циклус, кондензују се са оксалоацетатом и формирају молекул цитрата од шест угљеника. Тако се јављају оксидационе реакције. Цитрат се враћа на оксалоацетат са теоријском производњом од 2 мола угљендиоксида, 3 мола НАДХ, 1 ФАДХ2 и 1 мол ГТП.

Како се два молекула пирувата формирају у гликолизи, молекул глукозе укључује две револуције Кребсовог циклуса..

Електронски транспортни ланац

Ланац за пренос електрона састоји се од низа протеина који имају способност да спроводе реакције оксидације и редукције.

Пролаз електрона реченим комплексима протеина преводи се у постепено ослобађање енергије која се касније користи за генерисање АТП хемосомотички. Важно је напоменути да је последња реакција ланца иреверзибилног типа.

Код еукариотских организама, који имају субцелуларне преграде, елементи транспортног ланца су усидрени на мембрану митохондрија. Код прокариота, којима недостају такви одељци, елементи ланца се налазе у плазма мембрани ћелије.

Реакције овог ланца доводе до формирања АТП-а, помоћу енергије добијене премјештањем водика од стране транспортера, све док не досегне коначни акцептор: кисик, реакција која производи воду.

Класе транспортних молекула

Ланац се састоји од три варијанте транспортера. Прва класа су флавопротеини, карактерисани присуством флавина. Овај тип транспортера може извести два типа реакција, и редукцију и оксидацију, алтернативно.

Други тип формирају цитокроми. Ови протеини имају хеме групу (као хемоглобин), која може имати различита оксидациона стања.

Последња класа транспортера је убикинон, такође познат као коензим К. Ови молекули нису природни протеини..

Организми са аеробном респирацијом

Већина живих организама има дисање аеробног типа. Типичан је за еукариотске организме (бића са правим језгром у својим ћелијама, ограничена мембраном). Све животиње, биљке и гљиве удишу аеробно.

Животиње и гљиве су хетеротрофни организми, што значи да "гориво" које ће се користити у метаболичком путу дисања мора бити активно утрошено у исхрани. За разлику од биљака које имају способност да производе сопствену храну путем фотосинтетског пута.

Неким родовима прокариота је такође потребан кисеоник за дисање. Конкретно, постоје строге аеробне бактерије - то јест, оне расту само у окружењима са кисеоником, као што је псеудомонас.

Други родови бактерија имају способност да промене свој метаболизам од аеробне до анаеробне у зависности од услова околине, као што је салмонела. Код прокариота је аеробна или анаеробна значајна карактеристика за његову класификацију.

Разлике у анаеробној респирацији

Супротан процес аеробној респирацији је анаеробни модалитет. Најочигледнија разлика између њих је употреба кисеоника као коначног акцептора електрона. Анаеробна респирација користи друге неорганске молекуле као акцепторе.

Поред тога, у анаеробном дисању коначни производ реакције је молекул који још увек има потенцијал да настави оксидацију. На пример, млечна киселина формирана у мишићима током ферментације. Насупрот томе, коначни производи аеробне респирације су угљен диоксид и вода.

Постоје и разлике са енергетске тачке гледишта. У анаеробном путу настају само два молекула АТП (који одговарају гликолитичком путу), док је у аеробној респирацији коначни производ углавном 38 молекула АТП - што је значајна разлика.

Референце

  1. Цампбелл, М. К., & Фаррелл, С. О. (2011). Биоцхемистри Сиктх едитион. Тхомсон. Броокс / Цоле.
  2. Цуртис, Х. (2006). Инвитатион то Биологи. Сиктх едитион. Буенос Аирес: Пан-Америцан Медицал.
  3. Естрада, Е & Аранзабал, М. (2002). Атлас хистологије кичмењака. Национални аутономни универзитет у Мексику. П. 173.
  4. Халл, Ј. (2011). Уговор о медицинској физиологији. Нев Иорк: Елсевиер Хеалтх Сциенцес.
  5. Харисха, С. (2005). Увод у практичну биотехнологију. Нев Делхи: Фиревалл Медиа.
  6. Хилл, Р. (2006). Анимал пхисиологи Мадрид: Пан-Америцан Медицал.
  7. Иглесиас, Б., Мартин, М. & Прието, Ј. (2007). Базе физиологије. Мадрид: Тебар.
  8. Коолман, Ј., & Рохм, К.Х. (2005). Биохемија: текст и атлас. Ед Панамерицана Медицал.
  9. Васудеван, Д. & Среекумари С. (2012). Текст биохемије за студенте медицине. Сиктх едитион. Мексико: ЈП Медицал Лтд.