Окисление органических веществ в клетке происходит в: «В каком органоиде клетки происходит окисление органических веществ?» — Яндекс Кью
Окисление органических веществ – основа жизни | Жизнь и ее проявления
Органические вещества и заключенная в них энергия, образовавшаяся в клетках любого организма в процессе ассимиляции, претерпевают обратный процесс — диссимиляцию. При диссимиляции освобождается химическая энергия, которая в организме же превращается в различные формы энергии — механическую, тепловую и т. д. Освобожденная при диссимиляции энергия является той самой материальной основой, которая осуществляет все жизненные процессы — синтез органических веществ, саморегулирование организма, рост, развитие, размножение, реакции организма на внешние воздействия и другие проявления жизни.
Диссимиляция, или окисление, у живых организмов осуществляется двумя способами. У большинства растений, животных, человека и простейших организмов окисление органических веществ происходит с участием кислорода воздуха. Этот процесс получил название «дыхание», или аэробный (от лат. аэр — воздух) процесс.![]()
У некоторых групп растений, которые способны существовать без воздуха, окисление происходит без кислорода, то есть анаэробным путем, и называется брожением. Рассмотрим каждый из этих процессов в отдельности.
Понятие «дыхание» первоначально означало лишь вдыхание и выдыхание воздуха легкими. Затем «дыханием» стали называть обмен газами между клеткой и окружающей ее средой — потребление кислорода и выделение углекислоты. Дальнейшие углубленные исследования показали, что дыхание является очень сложным многоступенчатым процессом, который совершается в каждой клетке живого организма с обязательным участием биологических катализаторов — ферментов.
Органические вещества, прежде чем превратиться в «топливо», дающее энергию клетке и организму в целом, должны быть соответствующим образом обработаны с помощью ферментов. Эта обработка заключается в расщеплении крупных молекул биополимеров — белков, жиров, полисахаридов (крахмала и гликогена) — в мономеры. Тем самым достигается определенная универсализация питательного материала.
Таким образом, вместо многих сотен различных полимеров, например пищи, в кишечнике животных образуется несколько десятков мономеров — аминокислот, жирных кислот, глицерина и глюкозы, которые затем доставляются клеткам тканей животных и человека по кровеносным и лимфатическим путям. В клетках происходит дальнейшая универсализация этих веществ. Все мономеры превращаются в более простые молекулы карбоновых кислот с углеродной цепочкой, содержащей от двух до шести атомов. Если мономеров насчитывается несколько десятков, из них двадцать аминокислот, то карбоновых кислот всего десять. Так окончательно утрачивается специфика питательных веществ.
Но и карбоновые кислоты являются лишь предшественниками материала, который можно назвать «биологическим горючим». Они непосредственно еще не могут быть использованы в энергетических процессах клетки. Следующий этап универсализации — отщепление от карбоновых кислот водорода. При этом образуется углекислый газ (СО2), который организм выдыхает.
Атом водорода содержит электрон и протон. Для энергетики клетки и организма в целом (биоэнергетики) роль этих составных частей атома далеко не равноценна. Энергия, заключенная в атомном ядре, недоступна для клетки. Превращение же электрона в атоме водорода сопровождается выделением энергии, которая используется в процессах жизнедеятельности клетки. Поэтому освобождением электрона заканчивается последний этап универсализации биологического топлива. В этот период специфика органических веществ, их составных частей и карбоновых кислот не имеет значения, ибо все они в конечном счете приводят к образованию носителя энергии — электрона.
Возбужденный электрон соединяется с кислородом. Приняв два электрона, кислород заряжается отрицательно, присоединяет два протона и образует воду. Так совершается акт клеточного дыхания.
Окисление органических веществ в клетках происходит в митохондриях, которые, как уже было отмечено в предыдущей брошюре, играют роль динамомашины, преобразующей энергию сгорания углеводов и жиров в энергию аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ).
Окислению в организме подвергаются в первую очередь углеводы. Начальные и конечные процессы окисления углеводов можно выразить такой суммарной формулой: C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + энергия.
В животном и растительном организмах процесс дыхания в основе своей одинаков: биологический смысл его в обоих случаях состоит в получении энергии каждой клеткой в результате окисления органических веществ. Образуемая при этом АТФ используется как аккумулятор энергии. Именно этим аккумулятором восполняется потребность в энергии, в каком бы месте клетки любого организма она не возникла.
В процессе дыхания растения совершенно так же, как и животные, потребляют кислород и выделяют углекислый газ. Как у животных, так и у растений дыхание идет непрерывно днем и ночью. Прекращение дыхания, например путем прекращения доступа кислорода, неминуемо приводит к смерти, так как жизнедеятедьность клеток не может поддерживаться без непрерывного использования энергии.
У всех животных, за исключением микроскопически малых, кислород не может проникнуть в достаточном количестве непосредственно в клетки и ткани из воздуха. В этих случаях газообмен со средой осуществляется при помощи специальных органов (трахей, жабр и легких). У позвоночных снабжение кислородом каждой отдельной клетки происходит через кровь и обеспечивается работой сердца и всей кровеносной системы. Сложность газообмена у животных долгое время мешала выяснить истинную сущность и значение тканевого дыхания. Ученым нашего столетия потребовалось много усилий для доказательства того, что окисление совершается не в легких и не в крови, а в каждой живой клетке.
В растительном организме механизмы газообмена значительно проще, чем у животных. Кислород воздуха проникает в каждый лист растений через особые отверстия — устьица. Газообмен у растений осуществляется всей поверхностью тела и связан с передвижением воды по сосудистым пучкам.
Организмы, у которых окисление происходит за счет свободного кислорода (атмосферного или растворенного в воде), называются, как уже было отмечено выше, аэробными.
Этот тип обмена свойствен подавляющему большинству растений и животных.
Все живые существа на Земле в процессе дыхания ежегодно окисляют миллиарды тонн органических веществ. При этом освобождается огромное количество энергии, которая используется во всех проявлениях жизни.
Французским ученым Л. Пастером еще в прошлом столетии была показана возможность развития некоторых микроорганизмов в бескислородной среде, то есть «жизнь без воздуха». Окисление органических веществ без участия кислорода называется брожением, а организмы, способные к активной жизни в лишенной кислорода среде, называются анаэробными. Таким образом, брожение — это форма диссимиляции при анаэробном типе обмена.
При брожении в отличие от дыхания органические вещества окисляются не до конечных продуктов (СО2 и Н2О), а образуются промежуточные соединения. Энергия, заключенная в органических веществах, освобождается не вся, часть ее остается в промежуточных сбраживающих веществах.
Брожение так же, как и дыхание, осуществляется через ряд сложных химических реакций. Например, конечные результаты спиртового брожения изображаются следующей формулой:
С6Н12О6 = 2СО2 + 2С2Н5ОН + 25 ккал/г • моль.
В результате спиртового брожения из сахара (глюкозы) образуется продукт неполного окисления — этиловый спирт — и освобождается только небольшая часть энергии, содержащейся в углеводах.
Примером анаэробных организмов могут служить дрожжевые грибки, которые получают энергию для жизнедеятельности, ассимилируя углеводы и подвергая их спиртовому брожению в процессе диссимиляции. Многие анаэробные микроорганизмы расщепляют углеводы до молочной, масляной, уксусной кислот и других продуктов неполного окисления. Некоторые виды бактерий могут использовать в качестве источника энергии не только сахара, аминокислоты и жиры, но и продукты выделения животных, как, например, мочевину и мочевую кислоту, содержащиеся в моче, и вещества, входящие в состав экскрементов.
Даже пенициллин, убивающий многие бактерии, используется одним из видов бактерий как питательное вещество.
Анаэробный обмен встречается в основном в мире микроорганизмов. Из многоклеточных в значительной мере за счет анаэробного обмена живут кишечные паразиты (круглые и ленточные глисты и др.), обитающие в среде с очень малым содержанием свободного кислорода. Среди микроорганизмов есть много аэробных, а также форм, способных к обоим типам обмена.
Таким образом, в процессе синтеза органических соединений в них как бы «консервируется» или запасается затраченная на их синтез энергия химических связей. Она снова освобождается при обратном процессе разложения органических веществ. В энергетическом отношении живые существа являются, как уже говорилось, открытыми системами. Это значит, что они нуждаются в поступлении энергии извне в форме, которая позволяет использовать ее для выполнения работы, неразрывно связанной с жизненными проявлениями, и выделяют в окружающую среду эту же энергию, но уже в обесцененной форме, например в форме тепла, которое рассеивается в окружающей среде.
Благодаря непрерывным процессам синтеза и распада, ассимиляции и диссимиляции в живых существах идет постоянный круговорот веществ и превращение энергии. Какое количество энергии было поглощено, столько же ее выделяется при диссимиляции. Энергия, освободившаяся при диссимиляции, осуществляет процессы, которые характеризуют сущность жизни и все ее проявления.
- ← Еще один способ питания
- Организм и среда →
Биологическое окисление органических веществ в организме человека сходно по химическому процессу со сжиганием топлива
«Биология отрицает законы математики: при делении происходит умножение» Валерий Красовский
Шаблоны Joomla 3 тут
Биологическое окисление органических веществ в организме человека сходно по химическому процессу со сжиганием топлива (угля, торфа, дерева). Какие общие с горением продукты образуются в результате этих процессов? Сравните энергетику процессов биологического окисления и горения.
В чём их отличие?
1. В результате окисления молекулярным кислородом органических веществ в клетке, как и при горении, образуются углекислый газ и вода.
2. При горении вся энергия выделяется в виде тепла или лучистой энергии (свет), а при биологическом окислении часть энергии запасается в молекулах АТФ.
3. Биологическое окисление происходит ступенчато в разных структурах организма и клетки при участии ферментов.
Просмотров: 8965
Последние обновления
-
Небный язычок
-
Эксперимент
-
За последние десятилетия многие южные инфекции, переносимые насекомыми и клещами, продвинулись в северные регионы, где раньше они не встречались
-
Кактусы относятся к группе растений-суккулентов. Какое адаптивное значение имеют такие особенности строения кактусов
При намокании у собаки шерсти происходит реакция отряхивания.
Снегири и некоторые виды синиц являются оседлыми птицами, зимующими в местах гнездования
Как расположены глаза у крупных хищных и травоядных млекопитающих
Известно, что у морских водорослей концентрация органических веществ (сахаров, спиртов и аминокислот) в цитоплазме клеток существенно выше, чем у пресноводных водорослей
Получай новые материалы с сайта для подготовки
к ЕГЭ по БИОЛОГИИ
15.2: Окисление и восстановление органических соединений — обзор
-
- Последнее обновление
-
-
Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 106386
-
- Тим Содерберг
- Университет Миннесоты Моррис
Вы, несомненно, уже знакомы с общим представлением об окислении и восстановлении: из общей химии вы узнали, что при окислении соединение или элемент теряет электроны, а при восстановлении приобретает электроны.
Вы также знаете, что реакции окисления и восстановления протекают в тандеме: если один вид окисляется, другой должен одновременно восстанавливаться — отсюда и термин «окислительно-восстановительная реакция».
Большинство окислительно-восстановительных реакций, которые вы видели ранее в общей химии, вероятно, связаны с потоком электронов от одного металла к другому, например, реакция между ионом меди в растворе и металлическим цинком: 9{+2}_{(вод)}\]
Упражнение 15.2.1
Читая приведенную выше реакцию слева направо, какие химические соединения окисляются? Который сокращается?
Когда мы говорим об окислении и восстановлении органических соединений, нас в основном интересует количество связей углерод-гетероатом в соединении по сравнению с количеством связей углерод-водород. (Помните, что термин «гетероатом» в органической химии обычно относится к кислороду, азоту, сере или галогену).
Примечание
- Окисление органического соединения приводит к увеличению числа связей углерод-гетероатом и/или уменьшению числа связей углерод-водород.
- Восстановление органического соединения приводит к уменьшению числа связей углерод-гетероатом и/или увеличению числа связей углерод-водород.
Ниже приведен ряд общих преобразований функциональных групп, которые классифицируются как окислительно-восстановительные.
Гетероатомы, такие как кислород и азот, более электроотрицательны, чем углерод, поэтому, когда атом углерода получает связь с гетероатомом, он теряет электронную плотность и, таким образом, окисляется. И наоборот, водород менее электроотрицателен, чем углерод, поэтому, когда углерод получает связь с водородом, он приобретает электронную плотность и, таким образом, восстанавливается.
Упражнение 15.2.2
Гидратация алкена до спирта не классифицируется как окислительно-восстановительная реакция. Объяснять.
По большей части, говоря об окислительно-восстановительных реакциях в органической химии, мы имеем дело с небольшим набором хорошо узнаваемых превращений функциональных групп.
В этом контексте может быть полезно понятие степени окисления. Когда в соединении много углерод-водородных связей, говорят, что оно находится в более низкой степени окисления или в более восстановленном состоянии. И наоборот, если он содержит много связей углерод-гетероатом, говорят, что он находится в более высокой степени окисления.
В качестве примера начнем с ряда одноуглеродных соединений. Метан, в котором углерод имеет четыре связи с водородом, является наиболее восстановленным членом группы. Соединения все больше окисляются, когда мы движемся слева направо, с каждым шагом приобретая связь с кислородом и теряя связь с водородом. Углекислый газ, в котором все четыре связи углерода связаны с кислородом, находится в высшей степени окисления.
В более общем плане мы можем ранжировать степень окисления обычных функциональных групп:
Наиболее восстановленная степень окисления алканов. Спирты, тиолы, амины и алкены находятся в одной и той же степени окисления: поэтому реакция превращения одной из этих групп в другую — например, превращение спирта в алкен — не является окислительно-восстановительной реакцией.
Альдегиды, однако, находятся в более высокой степени окисления, чем спирты, поэтому превращение спирта в альдегид является окислением. Точно так же превращение имина в амин является восстановлением, но превращение имина в кетон не является окислительно-восстановительной реакцией.
Важно помнить, что окисление и восстановление всегда происходят в тандеме: когда одно соединение окисляется, другое соединение должно восстанавливаться. Часто химики-органики используют термины окислитель и восстановитель для обозначения видов, которые обычно используются химиками-людьми или в природе для достижения окисления или восстановления различных соединений. Например, триоксид хрома (\(CrO_3\)) представляет собой лабораторный окислитель, используемый химиками-органиками для окисления вторичного спирта до кетона, который в процессе восстанавливается до \(H_2CrO_3\). Боргидрид натрия (\(NaBH_4\)) представляет собой лабораторный восстановитель, используемый для восстановления кетонов (или альдегидов) до спиртов, в процессе окисляющийся до \(NaBH_3OH\).
Существует широкий выбор окислителей и восстановителей, доступных для использования в лаборатории органической химии, каждый из которых имеет свои особые свойства и области применения. Например, хотя боргидрид натрия очень полезен для восстановления альдегидных и кетоновых групп до спиртов, он не восстанавливает сложные эфиры и другие производные карбоновых кислот. Если вы пройдете курс синтетической органической химии, вы узнаете об использовании многих из этих агентов.
В этой книге, конечно же, нас интересует в первую очередь органическая химия, происходящая внутри живой клетки. Большая часть этой главы будет посвящена действию двух очень важных классов коферментов — никотинамидов и флавинов, — которые служат биохимическими окислителями и восстановителями. Мы также рассматриваем окисление и восстановление атомов серы в тиоловых группах, особенно тиоловой группы на боковой цепи остатков цистеина в белках.
Упражнение 15.2.3
Каждое из биохимических превращений, показанных ниже, представляет собой этап метаболизма аминокислот.
Для каждого укажите, окисляется ли субстрат, восстанавливается или не окисляется и не восстанавливается.
- (из биосинтеза ароматических аминокислот)
- (из биосинтеза аргинина и пролина)
- (в результате катаболизма лизина)
- (от катаболизма триптофана)
- (в результате катаболизма серина)
Эта страница под названием 15.2: Окисление и восстановление органических соединений — обзор распространяется под лицензией CC BY-NC-SA 4.0 и была создана, изменена и/или курирована Тимом Содербергом посредством исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандарты платформы LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.
- Наверх
-
- Была ли эта статья полезной?
-
- Тип изделия
- Раздел или Страница
- Автор
- Тим Содерберг
- Лицензия
- CC BY-NC-SA
- Версия лицензии
- 4,0
- Показать страницу TOC
- № на стр.
-
- Теги
-
- окисление
- степень окисления
- редокс
- переходник
- источник@https://digitalcommons.morris.umn.edu/chem_facpubs/1/
Клеточное дыхание и ферментация — Учебник по биологии
Клеточное дыхание
Клеточное дыхание — это набор метаболических реакций и процессов, происходящих в клетках организмов для преобразования биохимической энергии питательных веществ в аденозинтрифосфат (АТФ), а затем выпускать продукты жизнедеятельности. Реакции, участвующие в дыхании, являются катаболическими реакциями, которые расщепляют большие молекулы на более мелкие, высвобождая энергию в процессе, поскольку слабые, так называемые «высокоэнергетические» связи заменяются более сильными связями в продуктах.
Дыхание является одним из ключевых способов, с помощью которых клетка получает полезную энергию для подпитки клеточной активности. Общая реакция разбивается на множество более мелких, когда она происходит в организме, большинство из которых сами являются окислительно-восстановительными реакциями.
Гарвардский университет и XVIVO совместно разработали это трехмерное анимационное путешествие для студентов Гарвардского университета, изучающих молекулярную и клеточную биологию, о микроскопическом мире митохондрий. Анимация подчеркивает создание аденозинтрифосфата (АТФ) — мобильных молекул, которые хранят химическую энергию, полученную в результате расщепления углеродсодержащей пищи.
Питательные вещества, которые обычно используются клетками животных и растений для дыхания, включают сахар, аминокислоты и жирные кислоты, а распространенным окислителем (акцептором электронов) является молекулярный кислород (O2).
Энергия, запасенная в АТФ (его третья фосфатная группа слабо связана с остальной частью молекулы и легко разрушается, позволяя образовываться более прочным связям, тем самым передавая энергию для использования клеткой), может затем использоваться для управления процессами, требующими энергии, включая биосинтез. , передвижение или транспорт молекул через клеточные мембраны.
Клеточное дыхание и ферментация производят энергию для использования клетками. Любой химический процесс, который дает энергию, известен как катаболический путь. Почти у всех организмов на Земле (кроме хемолитотрофов) эта энергия хранится в органических молекулах. Клетки высвобождают энергию в этих органических молекулах, расщепляя их. Благодаря клеточному дыханию и ферментации эти связи разрываются, высвобождая потенциальную энергию органических молекул в кинетическую энергию, которую клетки используют для выполнения работы.
АТФ
Аденозинтрифосфат широко известен как АТФ. Это очень похоже на химическую пружину, которая нагружается и перемещается по клетке, а затем может расщепляться на части, производя энергию.
Затем АТФ расщепляется на АДФ (который теперь расслаблен) и молекулу фосфата.
АТФ состоит из аденозина и трех фосфатных групп (трифосфат). АТФ представляет собой нестабильную молекулу в воде, в которой она гидролизуется до АДФ и фосфата. Это связано с тем, что прочность связей между фосфатными группами в АТФ меньше прочности водородных связей между его продуктами (АДФ + фосфат) и водой. Таким образом, если АТФ и АДФ находятся в химическом равновесии в воде, почти весь АТФ в конечном итоге будет преобразован в АДФ. Система, далекая от равновесия, способна совершать работу. Живые клетки поддерживают соотношение АТФ и АДФ на уровне десяти порядков величины от равновесного, при этом концентрации АТФ в тысячу раз превышают концентрацию АДФ. Это отклонение от равновесия означает, что гидролиз АТФ в клетке высвобождает большое количество свободной энергии.
Общее уравнение клеточного дыхания
В целом аэробное дыхание представляет собой расщепление пищи в присутствии кислорода с образованием углекислого газа, воды и синтезом АТФ.
Пища может быть сахаром, крахмалом или жиром. Все эукариотические организмы могут использовать глюкозу в качестве пищи.
Это сбалансированное уравнение клеточного дыхания глюкозы. Молекула глюкозы соединяется с 6 молекулами кислорода, образуя 6 молекул воды, 6 молекул воды и АТФ.
Клеточное дыхание как серия реакций восстановления-окисления
Окислительно-восстановительный потенциал описывает все химические реакции, в которых изменяется степень окисления атомов. Термин происходит от двух концепций восстановления и окисления. Принимая во внимание, что окисление — это потеря электронов молекулой или атомом. Окисление атома создает катион, положительно заряженный ион. Просто представьте, что это двойное отрицание (как в алгебре). Отрицательное, умноженное на отрицательное, создает положительный заряд.
Напротив, восстановление — это приобретение электронов молекулой или атомом. Приобретая электроны, он создает положительный заряд на этом атоме или электроне.
Простая окислительно-восстановительная реакция представляет собой ионное связывание соли (NaCl), когда натрий теряет электрон на хлор, образуя положительно заряженный натрий и отрицательно заряженный хлор. Именно так живые существа генерируют полезную энергию из энергии, хранящейся в молекулах. На каждое восстановление приходится окисление. Следовательно, эти реакции известны как окислительно-восстановительные реакции.
Окислительно-восстановительный потенциал глюкозы
Глюкоза подвергается реакции того же типа. Каждый атом углерода теряет электроны при окислении в присутствии кислорода. А кислород становится восстановленным, потому что он приобретает электроны. Таким образом, энергия высвобождается из глюкозы в небольших количествах. Живой организм теперь может использовать эту энергию для выполнения работы. В клетках глюкоза окисляется посредством длинной серии тщательно контролируемых окислительно-восстановительных реакций. Результирующее изменение свободной энергии используется для синтеза АТФ из АДФ и фосфора.
Вместе эти реакции составляют клеточное дыхание.
Энергия в клетках вырабатывается за счет перемещения электронов от одного химического вещества к другому. Таким образом, энергия пищевых молекул (таких как глюкоза) высвобождается постепенно, а не резко. Подобно метану при сгорании природного газа, NAD+ представляет собой молекулу клеток, являющуюся окислителем. Когда глюкоза разлагается, она отрывает от нее электроны, чтобы соединить НАД+ с водородом, синтезируя НАДН. НАДН подобен натянутой пружине. Он хранит энергию, заключенную в малых дозах энергии в виде одиночных водородных связей.
Этапы клеточного дыхания
Существует три этапа клеточного дыхания, и они всегда происходят в следующем порядке: гликолиз, циклы Кребса и электрон-транспортная цепь, все из которых проходят серию окислительно-восстановительных реакций.
Гликолиз
Гликолиз — это метаболический путь, происходящий в цитозоле клетки и расщепляющий глюкозу на две другие молекулы, называемые пируватом.
Выделяющаяся при этом свободная энергия используется для образования высокоэнергетических соединений АТФ и НАДН. Гликолиз происходит почти во всех организмах, как аэробных (тех, которые используют кислород), так и анаэробных (тех, которые не используют кислород). Широкое распространение гликолиза указывает на то, что это один из самых древних известных метаболических путей. Расщепление глюкозы стоит клетке 2 АТФ, но она получает 4 АТФ и высвобождает 2 НАДН. Как говорится, у вас должны быть деньги, чтобы делать деньги. У вас должна быть энергия, чтобы производить энергию.
Цикл Кребса (Цикл лимонной кислоты)
Все аэробные организмы продвигают этот процесс на 2 этапа дальше. Они берут эти две молекулы пирувата и немного расщепляют их в цикле Кребса. У эукариот цикл Кребса происходит в матриксе митохондрии. Детали довольно запутаны, но мы будем придерживаться обобщений. Те 2 молекулы пирувата, которые были отщеплены от глюкозы в процессе гликолиза, перемещаются в митохондрии эукариот (они остаются в цитозоле аэробных прокариот) и далее расщепляются на несколько энергетических пакетов размером с пинту.
Он производит 2 АТФ напрямую. Но он также окисляет NAD+ (и аналогичную молекулу FAD+) с образованием NADH и FADh3. Последние молекулы являются звездой следующего этапа, цепи переноса электронов.
Цепь переноса электронов
Цепь переноса электронов (ЭТЦ) связывает перенос электронов между донором электронов (таким как NADH) и акцептором электронов (таким как O2) с переносом ионов H+ (протонов) через мембрану . Полученный электрохимический протонный градиент используется для выработки химической энергии в виде (АТФ). На внутренней мембране митохондрий электроны от NADH и FADh3 проходят через цепь переноса электронов к кислороду, который восстанавливается до воды. Другими словами, энергия, запертая в молекулах NADH и FADh3 в результате гликолиза и цикла Кребса, высвобождается для фосфорилирования АТФ из АДФ и молекулы фосфора.
Цепь переноса электронов включает ферментативный ряд доноров и акцепторов электронов. Каждый донор электронов передает электроны более электроотрицательному акцептору, который, в свою очередь, отдает эти электроны другому акцептору, и этот процесс продолжается по цепочке до тех пор, пока электроны не будут переданы кислороду, самому электроотрицательному и конечному акцептору электронов в цепи.
Прохождение электронов между донором и акцептором высвобождает энергию, которая используется для создания градиента протонов через митохондриальную мембрану путем активного «накачивания» протонов в межмембранное пространство, создавая термодинамическое состояние, которое потенциально может выполнять работу. Весь процесс называется окислительным фосфорилированием, поскольку АДФ фосфорилируется до АТФ с использованием энергии окисления водорода на многих этапах. Конечным продуктом этого является сеть из 32 АТФ. Так возникает почти вся энергия жизни.
БРОЖДЕНИЕ
Как и дыхание, ферментация — это процесс извлечения энергии из окисления органических соединений (таких как глюкоза). Однако ферментация может происходить как в присутствии, так и в отсутствие кислорода. Ферментация включает стадию гликолиза при дыхании, но не проходит через цикл Кребса или электронно-транспортную цепь. Следовательно, образуется только 2 чистых АТФ, а не 32, которые образуются в результате клеточного дыхания.
Leave A Comment