Aerob respiration

Celleånding er det, som cellerne gør for at opdele sukkerstoffer for at få energi, som de kan bruge. Celleånding tager føde ind og bruger den til at skabe ATP, et kemisk stof, som cellen bruger til energi.

Normalt bruger denne proces ilt og kaldes aerob respiration. Den består af fire faser, der er kendt som glykolyse, Link-reaktionen, Krebscyklus og elektrontransportkæden. Herved produceres ATP, som leverer den energi, som cellerne har brug for til at udføre arbejde.

Når de ikke får nok ilt, bruger cellerne anaerob respiration, som ikke kræver ilt. Denne proces producerer imidlertid mælkesyre og er ikke så effektiv som når der bruges ilt.

Aerob respiration, som er den proces, der bruger ilt, producerer meget mere energi og danner ikke mælkesyre. Den producerer også kuldioxid som et affaldsprodukt, som derefter kommer ind i kredsløbssystemet. Kuldioxiden føres til lungerne, hvor den udskiftes med ilt.

Den forenklede formel for aerob cellulær respiration er:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H ₂O + energi (som ATP)

Ordligningen for dette er:

Glukose (sukker) + ilt → kuldioxid + vand + energi (som ATP)

Den aerobe celleånding består af fire faser. Hvert af dem er vigtigt og kan ikke finde sted uden det foregående. De forskellige trin i den aerobe celleånding er:

Glykolyse

I glykolysen spaltes glukose i cytoplasmaet til to molekyler pyruvat. Der er brug for ti enzymer til de ti mellemprodukter i denne proces.

To energirige ATP sætter processen i gang.
Til sidst er der to pyruvatmolekyler plus
Substratniveau - Der dannes fire molekyler ATP i reaktion nr. 7 og 10
I celler, der bruger ilt, anvendes pyruvat i en anden proces, Krebscyklus, som producerer flere ATP-molekyler.

Cyklussens produktivitet

I lærebøgerne i biologi står der ofte, at der kan dannes 38 ATP-molekyler pr. oxideret glukosemolekyle under celleånding (to fra glykolyse, to fra Krebs-cyklus og ca. 34 fra elektrontransportkæden). Processen producerer dog faktisk mindre energi (ATP) på grund af tab gennem utætte membraner. Man anslår, at der er 29-30 ATP pr. glukose.

Aerobt stofskifte er ca. (se sætningen ovenfor) 15 gange mere effektivt end anaerobt stofskifte. Anaerobt stofskifte giver 2 mol ATP pr. 1 mol glukose. De deler den indledende glykolyse, men det aerobe stofskifte fortsætter med Krebscyklus og oxidativ fosforylering. De postglycolytiske reaktioner finder sted i mitokondrierne i eukaryote celler og i cytoplasmaet i prokaryote celler.

Link reaktion

Pyruvat fra glykolysen pumpes aktivt ind i mitokondrier. Et kuldioxidmolekyle og et brintmolekyle fjernes fra pyruvat (kaldet oxidativ decarboxylering) for at producere en acetylgruppe, som bindes til et enzym kaldet CoA for at danne acetyl-CoA. Dette er afgørende for Krebs-cyklusen.

Krebs-cyklus

Acetyl-CoA danner sammen med oxaloacetat en forbindelse med seks kulstofatomer. Dette er det første trin i den evigt gentagne Krebscyklus. Da der dannes to acetyl-CoA-molekyler af hvert glukosemolekyle, kræves der to cyklusser pr. glukosemolekyle. Ved afslutningen af to cyklusser er produkterne derfor: to ATP, seks NADH, to FADH og fire CO2. ATP er et molekyle, der bærer energi i kemisk form, som skal bruges i andre celleprocesser. Denne proces er også kendt som TCA-cyklus (Tricarboxylsyrecyklus (try-car-box-ILL-ick), citronsyrecyklus eller Krebs-cyklus efter den biokemiker, der opklarede dens reaktioner.

Elektronetransportkæde (ETC)

Det er her, det meste af ATP fremstilles. Alle de hydrogenmolekyler, der er blevet fjernet i de foregående trin (Krebs-cyklus, Link-reaktionen), pumpes ind i mitokondrierne ved hjælp af den energi, som elektronerne frigiver. Til sidst blandes de elektroner, der driver pumpningen af brint ind i mitokondrierne, med noget brint og ilt for at danne vand, og brintmolekylerne holder op med at blive pumpet.

Til sidst strømmer hydrogenet tilbage til mitokondriernes cytoplasma gennem proteinkanaler. I takt med at brinten strømmer, dannes ATP af ADP og fosfat-ioner.

Relaterede sider

Fotosyntese

Spørgsmål og svar

Spørgsmål: Hvad er celleatmning?

A: Celleånding er den proces, som cellerne bruger til at nedbryde sukkerstoffer og få energi, som de kan bruge. Den tager føde ind og bruger den til at skabe ATP, et kemisk stof, som cellen bruger til energi.

Spørgsmål: Hvad er de to typer respiration?

Svar: De to typer respiration er aerob respiration og anaerob respiration. Den aerobe respiration bruger ilt og producerer mere energi end den anaerobe respiration, men producerer ikke mælkesyre. Anaerob respiration bruger ikke ilt, men producerer i stedet mælkesyre.

Sp: Hvad er formlen for aerob celleånding?

Svar: Formlen for aerob celleånding er C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energi (som ATP). Ordligningen for dette er Glukose (sukker) + ilt → kuldioxid + vand + energi (som ATP).

Spørgsmål: Hvor mange faser har den aerobe celleånding?

Svar: Den aerobe celle respiration har fire faser - glykolyse, Link-reaktion, Krebs-cyklus og elektrontransportkæden - som hver især er vigtige og ikke kunne finde sted uden den foregående.

Sp: Hvad sker der med den kuldioxid, der produceres under aerob cellulær respiration?

Svar: Kuldioxid, der produceres under aerob celleatmelse, kommer ind i kredsløbssystemet, hvor det transporteres til lungerne, hvor det udskiftes med ilt.

Sp: Hvilken type affaldsprodukt producerer anaerob respiration?

Svar: Anaerob respiration producerer mælkesyre som et affaldsprodukt, mens aerob respiration producerer kuldioxid som et affaldsprodukt.