Passaggi di respirazione cellulare

Reazioni redox

Durante una reazione redox, l'energia viene trasferita da una molecola a altra attraverso il trasferimento di elettroni. Quando una molecola perde elettroni, e sta perdendo energia e dice che essere ossidato. Quando guadagna elettroni, sta guadagnando energia e ha detto di essere ridotto. (Si può ricordare questo dal pensiero della carica sulla molecola; gli elettroni sono caricati negativamente, quindi quando si guadagno gli elettroni, l'onere è ridotto). Respirazione cellulare comporta la completa ossidazione del glucosio, trasformandola in anidride carbonica, mentre altre molecole raccogliere l'energia dal glucosio prendendo i suoi elettroni.

Glicolisi

Nella glicolisi, glucosio (uno zucchero del sei-carbonio) è ossidato e suddiviso in due molecole di piruvato (una molecola di tre atomi di carbonio). Questo avviene attraverso una serie di 10 reazioni chimiche diverse, ognuna delle quali è catalizzata da un enzima diverso. Quando il glucosio è ossidato, elettroni e protoni sono trasferiti alle molecole di NAD, convertendoli in NADH. NADH è un vettore di elettroni, che trasportano l'energia dallo zucchero sotto forma degli elettroni che sono presi da glucosio. Glicolisi provoca la produzione di due molecole di ATP e due molecole di NADH da ogni molecola di glucosio.

Il ciclo dell'acido citrico

Dopo la glicolisi, il piruvato viene convertito in acetil coenzima r. acetil coenzima A è portato all'interno del mitocondrio per iniziare una serie di reazioni chimiche chiamato ciclo dell'acido citrico. Durante il ciclo dell'acido citrico, ogni molecola di piruvato è completamente ossidato e rotto in tre molecole di anidride carbonica. Il ciclo dell'acido citrico produce più due ATP per ogni molecola di glucosio ma memorizza la maggior parte dell'energia che viene rilasciata sotto forma di trasportatori di elettroni NADH e FADH2.

Fosforilazione ossidativa

Fosforilazione ossidativa include il flusso di elettroni lungo la catena di trasporto degli elettroni e l'uso di Chemiosmosi (il flusso di protoni attraverso una membrana) per generare ATP. Le molecole di vettore di elettroni NADH e FADH2 scendere loro elettroni presso la catena di trasporto dell'elettrone, una serie di molecole sempre più electronegative incorporato nelle membrane piegate dentro i mitocondri. L'elettronegatività di una molecola è una misura di quanto fortemente attrae gli elettroni e come chiudere li mantiene. Ogni volta che l'elettrone viene trasferito, un passo verso il basso la catena ad una molecola più electronegative, energia è rilasciata, analoga all'energia potenziale rilasciata quando una palla rotola in discesa. L'ultimo passo per l'elettrone è ossigeno, che è molto elettronegativo. Una volta che l'elettrone è associato all'ossigeno, esso ha rilasciato tutta la sua energia e non può andare avanti, motivo per cui respirazione cellulare consuma ossigeno.

L'energia rilasciata durante ogni trasferimento lungo la catena è usato per pompare attivamente protoni dalla matrice mitocondriale nello spazio intermembrana, risultante in un gradiente di concentrazione. I protoni defluire indietro a causa della diffusione, ma mentre fluiscono, passano attraverso una ruota molecolare chiamata ATP sintasi. Il flusso di protoni provoca la ruota per girare, che fornisce l'energia per la sintesi di molecole di ATP. Fosforilazione ossidativa produce circa 34 molecole di ATP per ogni molecola di glucosio.