Aerobic Atem

In Eukaryoten befindet sich zelluläre Atemmaschinen in Mitochondrien. NHGRI, Wikimedia Commons

Was ist aerobes Atmen?

Der Aerobic Atem o Aerobic ist ein biologischer Prozess, der impliziert, Energie aus organischen Molekülen zu erhalten - hauptsächlich Glucose - durch eine Reihe von Oxidationsreaktionen, bei denen der endgültige Akzeptor von Elektronen Sauerstoff ist.

Dieser Prozess ist in der überwiegenden Mehrheit der organischen Wesen vorhanden, insbesondere Eukaryoten. Alle Tiere, Pflanzen und Pilze atmen Aerobics. Darüber hinaus weisen einige Bakterien auch einen aeroben Metabolismus auf.

Im Allgemeinen ist der Prozess der Energieverdienung von Energie aus dem Glucosemolekül in die Glykolyse unterteilt (dieser Schritt ist sowohl im aeroben als auch im anaeroben Weg häufig), Krebszyklus und Elektronentransportkette häufig.

Das Konzept der aeroben Atmung widerspricht einer anaeroben Atmung. In letzterem ist der letzte Akzeptor der Elektronen eine weitere anorganische Substanz, die sich von Sauerstoff unterscheidet. Es ist typisch für einige Prokaryoten.

Aerobische Atemstufen

Die Stadien der aeroben Atmung beinhalten die erforderlichen Schritte, um Energie aus organischen Molekülen zu extrahieren - in diesem Fall werden wir den Fall des Glukosemoleküls als Atemkraftstoff beschreiben, bis er den Sauerstoffakzeptor erreicht hat.

Dieser komplexe Stoffwechselweg ist in Glykolyse, Krebszyklus und Elektronenförderkette unterteilt:

Glykolyse

Der erste Schritt zum Abbau des Glucosemonomers ist die Glykolyse, auch Glykolyse bezeichnet. Dieser Schritt erfordert nicht direkt Sauerstoff und ist praktisch alle Lebewesen vorhanden.

Das Ziel dieses Stoffwechselwegs ist die Aufteilung von Glucose in zwei Pyruvsäuremolekülen, die zwei Netto -Energie -Moleküle (ATP) und die Reduktion von zwei NAD -Molekülen erhalten⁺.

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In Gegenwart von Sauerstoff kann die Route bis zum Krebszyklus und der Elektronenförderkette fortgesetzt werden. Wenn der Sauerstoff fehlt, würden die Moleküle der Fermentationsroute folgen. Mit anderen Worten, die Glykolyse ist ein häufiger Stoffwechsel der aeroben und anaeroben Atmung.

Vor dem Krebszyklus sollte eine oxidative Decarboxylierung von Pyruvsäure auftreten. Dieser Schritt wird durch einen sehr wichtigen enzymatischen Komplex vermittelt, der als Dehydrogenase -Pyruvat bezeichnet wird und die oben genannte Reaktion ausführt.

So wird das Pyruvat zu einer radikalen Acetyl.

Krebs Zyklus

Der Krebszyklus, auch als Zitronensäurzyklus oder Tricarbonsäurezyklus bekannt, besteht aus einer Reihe biochemischer Reaktionen, die durch spezifische Enzyme katalysiert werden.

Es ist ein Weg, der das Pyruvatmolekül vollständig oxidiert und in der Mitochondrienmatrix auftritt.

Dieser Zyklus basiert auf einer Reihe von Oxidations- und Reduktionsreaktionen⁺.

Krebszyklus Zusammenfassung

Jedes Pyruvinsäuremolekül wird in Kohlendioxid und ein zwei -Kohlenstoff -Molekül, das als Acetylgruppe bekannt ist. Mit der Vereinigung zu Coenzym A (im vorherigen Abschnitt erwähnt) wird der Acetyl -Coenzym -Komplex gebildet.

Die beiden Kohlenstoffe der Pyruvinsäure treten in den Zyklus ein und kondensiert mit Oxalacetat und ein Sechs -Kohlenstoff -Citrat -Molekül wird gebildet. Somit treten oxidativ gestaffelte Reaktionen auf. Citrat kehrt mit einer theoretischen Produktion von 2 Mol Kohlendioxid, 3 Mol Nadh, 1 von FADH zu Oxalacetat zurück₂ und 1 Mol GTP.

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Da in Glykolyse zwei Pyruvatmoleküle gebildet werden, setzt ein Glukosemolekül zwei Umdrehungen des Krebszyklus an.

Elektronenförderkette

Eine Elektronenförderkette besteht aus einer Proteinsequenz, die in der Lage ist, Oxidations- und Reduktionsreaktionen durchzuführen.

Der Durchgang von Elektronen durch diese Proteinkomplexe führt zu einer allmählichen Freisetzung von Energie, die anschließend bei der Erzeugung von ATE verwendet wird. Es ist wichtig zu beachten, dass die letzte Reaktion der Kette vom irreversiblen Typ ist.

In eukaryotischen Organismen, die subzelluläre Kompartimente haben, sind die Elemente der Förderkette an der Mitochondrienmembran verankert. In den Prokaryoten, denen diese Kompartimente fehlen, befinden sich die Elemente der Kette in der Plasmamembran der Zelle.

Die Reaktionen dieser Kette führen zur Bildung von ATP durch die Energie, die durch die Verschiebung von Wasserstoff durch Transporter erhalten wird, bis er den endgültigen Akzeptor erreicht hat: Sauerstoff, Reaktion, die Wasser erzeugt.

Klassen von Fördermolekülen

Die Kette besteht aus drei Transportervarianten. Die erste Klasse sind Flavoproteine, gekennzeichnet durch das Vorhandensein von Flavina. Diese Art von Förderer kann alternativ zwei Reaktionen von Reaktionen von Reduktion und Oxidation durchführen.

Der zweite Typ wird durch Cytochrome gebildet. Diese Proteine ​​haben eine HEMO -Gruppe (wie Hämoglobin), die unterschiedliche Oxidationszustände aufweisen kann.

Die letzte Förderklasse ist die Ubiquinona, die auch als Coenzym Q bekannt ist. Diese Moleküle sind keine Protein Natur.

Aerobische Atemorganismen

Die meisten lebenden Organismen haben eine Atmung des aeroben Typs. Es ist typisch für eukaryotische Organismen (Wesen mit einem echten Kern in ihren Zellen, von einer Membrangräben). Alle Tiere, Pflanzen und Pilze atmen aerobisch.

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Tiere und Pilze sind heterotrophe Organismen, was bedeutet, dass der "Treibstoff", der im Stoffwechselweg der Atmung verwendet wird. Im Gegensatz zu Pflanzen, die in der Lage sind, ihr eigenes Essen durch Photosynthese zu produzieren.

Einige prokaryotische Genres brauchen auch Sauerstoff zum Atmen. Insbesondere gibt es strenge aerobe Bakterien - das heißt, sie wachsen nur in Sauerstoffumgebungen wie Pseudomonas.

Andere Bakteriengenres haben die Fähigkeit, ihren anaeroben Stoffwechsel gemäß den Umweltbedingungen wie Salmonlas zu verändern. In Prokaryoten ist es ein wichtiges Merkmal für die Klassifizierung, aerob oder anaerob zu sein.

Unterschiede mit anaeroben Atmung

Der entgegengesetzte Prozess zur aeroben Atmung ist die anaerobe Modalität. Der offensichtlichste Unterschied zwischen beiden ist die Verwendung von Sauerstoff als endgültiger Elektronenakzeptor. Anaerobe Atmung verwendet andere anorganische Moleküle wie Akzeptoren.

Darüber hinaus ist bei anaeroben Atmung das Endprodukt von Reaktionen ein Molekül. Zum Beispiel wurden Milchsäure während der Fermentation in den Muskeln gebildet. Im Gegensatz dazu sind die Endprodukte der aeroben Atmung Kohlendioxid und Wasser.

Es gibt auch Unterschiede zwischen dem Energieverstand. Im anaeroben Weg werden nur zwei ATP.

Verweise

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2. Curtis, h. (2006). Einladung zur Biologie. Sechste Ausgabe. Buenos Aires: Panamerican Medical.