معلومات

4 خطوات التنفس الهوائية


التنفس الهوائي هو عملية فسيولوجية تحدث في جسمك لتكوين جزيء طاقة يسمى adenosine-5'-triphosphate ، أو ببساطة ATP. تعتمد كل خلايا الجسم على ATP لأداء وظائفه بشكل طبيعي. هذا صحيح بشكل خاص من حيث صلته بالجهاز العضلي الهيكلي ، والذي يتطلب كمية كبيرة من هذا الجزيء للسماح للحركة الطبيعية. هناك أربع خطوات رئيسية أثناء التنفس الهوائي ، كل منها يساهم في إنتاج ATP.

تحلل

الخطوة الأولى في التنفس الهوائي هي تحلل السكر ، مما يعني حرفيًا انهيار الجلوكوز. تتم هذه العملية في السيتوبلازم ، وهي مادة تشبه الهلام في خلاياك. أثناء تحلل السكر ، يتم تكسير جزيئات الجلوكوز لإنتاج أربعة جزيئات من ATP ، وجزيئين من ثلاثة كربون يسمى البيروفات وجزيئين من نيكوتيناميد أدينين دينوكليوتيد ، أو NADH. على الرغم من إنشاء أربعة جزيئات ATP هنا ، فإن النتيجة الصافية هي جزيئين فقط من ATP. هذا لأن تحلل السكر يستخدم فعليًا ATPs خلال المرحلة الأولى من العملية لتوليد glyceraldehyde-3-phosphate.

أسيتيل التميم

الخطوة التالية في التنفس الهوائي هي تكوين أنزيم الأسيتيل أ. يحدث هذا في الميتوكوندريا ، وهي عضيات طاقة صغيرة داخل خلاياك. يتم تحويل البيروفات الذي تم إنشاؤه أثناء تحلل السكر إلى مجموعة أسيتيل ثنائية الكربون ، والتي تتحد بعد ذلك مع أنزيم A لإنتاج أسيتيل coA.

دورة كريبس

الخطوة الثالثة في التنفس الهوائي تحدث أيضًا في الميتوكوندريا. تتحد أسيتيل COA التي تم إنتاجها من البيروفات خلال دورة كريبز لإنتاج أوكسالوسيتات ، وبالتالي تكوين السيترات. يخضع هذا السيترات بعد ذلك إلى العديد من خطوات التحويل لتشكيل المركبات التالية ، من أجل: isocitrate ، alpha ketoglutarate ، succinyl-CoA ، succinate ، fumarate و malate. على طول الطريق ، يتم إنتاج جزيء واحد من فوسفات الغوانوزين (GTP) وثلاث جزيئات من NADH وجزيء واحد من فلافين أدينين ثنائي النوكليوتيد (FADH2). ثم يتم تحويل GTP إلى جزيء ATP.

سلسلة نقل الإلكترون

الخطوة الأخيرة في التنفس الهوائي هي سلسلة نقل الإلكترون أو ETC. تستخدم هذه الخطوة الأخيرة NADH و FADH2 التي تم إنشاؤها في الخطوات السابقة لإنشاء ATP. الكثير من ATP ، في الواقع - 34 من جزيئات ATP تكون دقيقة. يحقق ETC هذا الإنتاج الكبير من ATP عن طريق ضخ الهيدروجين من NADH و FADH2 إلى الغشاء الداخلي للميتوكوندريا ، مما يخلق تدرجًا كهربائيًا بروتون (H +). لذلك يتم توليد الطاقة الكيميائية ، ويتم استخدام هذه الطاقة لإنشاء طاقة في شكل ATP عبر إنزيم سينسيز ATP.