Životinje, uključujući ljude, dobivaju energiju iz hrane koju konzumiraju složenim postupkom nazvanim stanično disanje. Ovaj vitalni biokemijski put odvija se unutar stanica tijela i pretvara kemijsku energiju pohranjenu u hranu u upotrebnu energiju u obliku ATP (adenozin trifosfat) molekula. Evo pojednostavljenog objašnjenja procesa staničnog disanja:
Glikoliza (korak 1):
1. Digestion :Životinje gutaju hranu koja sadrži različite organske spojeve, poput ugljikohidrata, masti i proteina.
- Ugljikohidrati se razgrađuju na jednostavne šećere (glukozu) u ustima i tankom crijevu.
- Proteini se razgrađuju na aminokiseline, a masti se razgrađuju na masne kiseline i glicerol.
2. Stanični unos :Glukoza, aminokiseline i masne kiseline transportiraju se u stanice.
3. Raspad glikolize ::
- U citoplazmi glukoza prolazi niz enzimske reakcije nazvane glikolizom.
- Glikoliza podijeli svaku molekulu glukoze u dvije molekule piruvata, zajedno s malom količinom ATP (2 neto ATP molekule) i NADH (nikotinamid adenin dinukleotid), molekulu nosača energije.
obrada piruvata (korak 2):
4. piruvat do acetil coa :Molekule piruvata proizvedene u glikolizi ulaze u mitohondrije, energetske centre stanice.
- Svaka molekula piruvata podvrgava se daljnjoj obradi kako bi tvorila acetil COA (acetil koenzim A), koji nosi acetilnu skupinu.
Krebs ciklus (ciklus limunske kiseline) (korak 3):
5. EXPACTION EXPACTION :Acetil CoA ulazi u Krebs ciklus, niz kemijskih reakcija koje se javljaju unutar mitohondrija.
- Tijekom više ciklusa, acetilne skupine iz acetil COA oksidiraju, oslobađaju ugljični dioksid (CO2) i stvaraju visokoenergetske nosače elektrona:NADH i FADH2 (flavin adenin dinukleotid).
Lanac transporta elektrona (korak 4):
6. Prijenos elektrona :Molekule NADH i FADH2 nastale u glikolizi, a Krebs ciklus nose visokoenergetski elektroni u transportni lanac elektrona, niz proteinskih kompleksa vezanih za membranu.
- Kako se elektroni kreću kroz lanac, njihova se energija koristi za pumpanje vodikovih iona (H+) preko mitohondrijske membrane, stvarajući gradijent.
7. ATP Proizvodnja :Vodikovi ioni (H+) pumpali su kroz membranu protočne kroz specifični proteinski kompleks nazvan ATP sintaza, pokrećući sintezu ATP molekula.
- ATP sintaza djeluje poput sitne turbine, pretvarajući energiju gradijenta protona u kemijsku energiju pohranjenu u ATP -u.
8. Oksidativna fosforilacija :Kisik služi kao konačni akceptor elektrona u lancu transporta elektrona, kombinirajući se s elektronima i vodikovim ionima kako bi formirao vodu (H2O).
- Ovaj je postupak poznat kao oksidativna fosforilacija, gdje se kisik koristi za stvaranje većine ATP -a u staničnom disanju.
ATP Upotreba:
9. Energija za stanične procese :ATP molekule proizvedene staničnim disanjem primarni su izvor energije za različite stanične procese, poput kontrakcije mišića, prijenosa živčanih impulsa i kemijske sinteze.
- Energija pohranjena u ATP -u oslobađa se kada se razbije njegova terminalna fosfatna veza, oslobađajući kemijsku energiju za stanične aktivnosti.
Ukratko, stanično disanje je proces kojim životinje pretvaraju kemijsku energiju pohranjenu u hranu u ATP molekule, energetsku valutu stanice. Ovaj zamršeni postupak uključuje glikolizu, obradu piruvata, KREBS ciklus i lanac transporta elektrona. Stanično disanje omogućuje životinjama da izvlače energiju iz hrane koju konzumiraju i koriste je kako bi napajale svoje stanične funkcije i održali život.