Napas aerobik

Dalam eukariota, mesin pernapasan seluler terletak di mitokondria. Nhgri, wikimedia commons

Apa itu pernapasan aerobik?

Itu Napas aerobik o Aerobik adalah proses biologis yang menyiratkan mendapatkan energi dari molekul organik - terutama glukosa - oleh serangkaian reaksi oksidasi, di mana akseptor akhir elektron adalah oksigen.

Proses ini hadir di sebagian besar makhluk organik, khususnya eukariota. Semua hewan, tumbuhan, dan jamur menghirup aerobik. Selain itu, beberapa bakteri juga menunjukkan metabolisme aerobik.

Secara umum, proses mendapatkan energi dari molekul glukosa dibagi menjadi glikolisis (langkah ini umum di jalur aerobik dan anaerob), siklus Krebs dan rantai transportasi elektron.

Konsep pernapasan aerobik menentang pernapasan anaerob. Dalam yang terakhir, akseptor akhir elektron adalah zat anorganik lainnya, berbeda dari oksigen. Itu khas dari beberapa prokariota.

Tahap pernapasan aerobik

Tahap pernapasan aerobik melibatkan langkah -langkah yang diperlukan untuk mengekstraksi energi dari molekul organik - dalam hal ini kita akan menjelaskan kasus molekul glukosa sebagai bahan bakar pernapasan - sampai mencapai akseptor oksigen.

Jalur metabolisme kompleks ini dibagi menjadi glikolisis, siklus Krebs dan rantai konveyor elektron:

Glikolisis

Langkah pertama untuk degradasi monomer glukosa adalah glikolisis, juga disebut glikolisis. Langkah ini tidak memerlukan oksigen secara langsung, dan hampir hadir, semua makhluk hidup.

Tujuan dari jalur metabolisme ini adalah pemisahan glukosa dalam dua molekul asam piruvat, memperoleh dua molekul energi bersih (ATP) dan reduksi dua molekul NAD NAD⁺.

Dapat melayani Anda: Petunias: Karakteristik, Habitat, Budidaya, Perawatan

Di hadapan oksigen, rute dapat berlanjut ke siklus Krebs dan rantai konveyor elektron. Jika oksigen tidak ada, molekul akan mengikuti rute fermentasi. Dengan kata lain, glikolisis adalah jalur metabolisme yang umum dari pernapasan aerob dan anaerobik.

Sebelum siklus Krebs, dekarboksilasi oksidatif asam piruvat harus terjadi. Langkah ini dimediasi oleh kompleks enzimatik yang sangat penting, yang disebut dehidrogenase piruvat, yang melakukan reaksi yang disebutkan di atas.

Dengan demikian, piruvat menjadi asetil radikal yang kemudian ditangkap oleh koenzim A, yang bertugas mengangkutnya ke siklus Krebs.

Siklus Krebs

Siklus Krebs, juga dikenal sebagai siklus asam sitrat atau siklus asam trikarboksilat, terdiri dari serangkaian reaksi biokimia yang dikatalisis oleh enzim spesifik yang secara bertahap melepaskan energi kimia yang disimpan dalam asetil koenzim ke asetil.

Ini adalah jalan yang benar -benar mengoksidasi molekul piruvat dan terjadi dalam matriks mitokondria.

Siklus ini didasarkan pada serangkaian reaksi oksidasi dan reduksi yang mentransfer energi potensial dalam bentuk elektron ke elemen yang menerimanya, terutama pada molekul NAD NAD⁺.

Ringkasan Siklus Krebs

Setiap molekul asam piruvat dipecah menjadi karbon dioksida dan molekul dua -karbon, yang dikenal sebagai kelompok asetil. Dengan penyatuan untuk koenzim A (disebutkan di bagian sebelumnya) Kompleks koenzim asetil dibentuk untuk.

Dua karbon asam piruvat memasuki siklus, mengembun dengan oksalasetat dan molekul sitrat enam -karbon terbentuk. Dengan demikian, terjadi reaksi oksidatif. Sitrat kembali ke oksalasetat dengan produksi teoritis 2 mol karbon dioksida, 3 mol NADH, 1 FADH₂ dan 1 mol GTP.

Dapat melayani Anda: ribulosa: karakteristik, struktur dan fungsi

Karena dua molekul piruvat terbentuk dalam glikolisis, molekul glukosa mengandaikan dua revolusi dari siklus Krebs.

Rantai Konveyor Elektron

Rantai konveyor elektron terdiri dari urutan protein yang memiliki kemampuan untuk melakukan reaksi oksidasi dan reduksi.

Bagian elektron melalui kompleks protein ini diterjemahkan ke dalam pelepasan energi secara bertahap yang kemudian digunakan dalam generasi ATE. Penting untuk dicatat bahwa reaksi terakhir rantai adalah dari tipe yang tidak dapat diubah.

Dalam organisme eukariotik, yang memiliki kompartemen subseluler, unsur -unsur rantai konveyor berlabuh ke membran mitokondria. Dalam prokariota, yang tidak memiliki kompartemen ini, unsur -unsur rantai terletak di membran plasma sel.

Reaksi rantai ini menyebabkan pembentukan ATP, melalui energi yang diperoleh dengan perpindahan hidrogen oleh transporter, sampai mencapai akseptor akhir: oksigen, reaksi yang menghasilkan air.

Kelas molekul konveyor

Rantai ini terdiri dari tiga varian transporter. Kelas pertama adalah flavoprotein, ditandai dengan keberadaan flavina. Jenis konveyor ini dapat membuat dua reaksi jenis reaksi, baik reduksi dan oksidasi, sebagai alternatif.

Tipe kedua dibentuk oleh sitokrom. Protein ini memiliki kelompok hemo (seperti hemoglobin), yang dapat menyajikan keadaan oksidasi yang berbeda.

Kelas Konveyor Terakhir adalah Ubiquinona, juga dikenal sebagai Coenzyme Q. Molekul -molekul ini bukanlah sifat protein.

Organisme pernapasan aerobik

Sebagian besar organisme hidup memiliki napas jenis aerobik. Ini adalah khas organisme eukariotik (makhluk dengan nukleus sejati dalam selnya, dibatasi oleh membran). Semua hewan, tumbuhan, dan jamur bernafas secara aerobik.

Dapat melayani Anda: waktu trombin: fondasi, prosedur, patologi

Hewan dan jamur adalah organisme heterotrofik, yang berarti bahwa "bahan bakar" yang akan digunakan dalam jalur metabolisme pernapasan harus dikonsumsi secara aktif dalam diet. Berbeda dengan tanaman, yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan makanan sendiri dengan fotosintesis melalui.

Beberapa genre prokariotik juga membutuhkan oksigen untuk bernafas. Secara khusus, ada bakteri aerobik yang ketat - yaitu, mereka hanya tumbuh di lingkungan oksigen, seperti pseudomonas.

Genre bakteri lain memiliki kemampuan untuk mengubah metabolisme anaerob mereka sesuai dengan kondisi lingkungan, seperti salmonlas. Dalam prokariota, menjadi aerobik atau anaerob adalah karakteristik penting untuk klasifikasi.

Perbedaan dengan pernapasan anaerob

Proses yang berlawanan dengan respirasi aerob adalah modalitas anaerobik. Perbedaan yang paling jelas antara keduanya adalah penggunaan oksigen sebagai akseptor elektron akhir. Pernapasan anaerob menggunakan molekul anorganik lainnya seperti akseptor.

Selain itu, dalam respirasi anaerob, produk akhir reaksi adalah molekul yang masih memiliki potensi untuk melanjutkan pengoksidasi. Misalnya, asam laktat terbentuk di otot selama fermentasi. Sebaliknya, produk akhir pernapasan aerobik adalah karbon dioksida dan air.

Ada juga perbedaan dari sudut pandang energi. Dalam jalur anaerob, hanya dua molekul ATP (sesuai dengan jalur glikolitik) yang diproduksi, sedangkan dalam pernapasan aerobik produk akhir umumnya sekitar 38 molekul ATP - yang merupakan perbedaan yang signifikan.

Referensi

1. Campbell, m. K., & Farrell, s. SALAH SATU. (2011). Biokimia. Edisi Keenam. Thomson. Brooks/Cole.
2. Curtis, h. (2006). Undangan untuk Biologi. Edisi Keenam. Buenos Aires: Panamerican Medical.