De aerob andning eller aerob är en biologisk process som involverar att erhålla energi från organiska molekyler - främst från glukos - genom en serie oxidationsreaktioner, där den slutliga acceptorn av elektroner är syre.
Denna process är närvarande i de allra flesta organiska varelser, särskilt eukaryoter. Alla djur, växter och svampar andas aerobt. Dessutom uppvisar vissa bakterier aerob metabolism..
I allmänhet är processen att erhålla energi från glukosmolekylen uppdelad i glykolys (detta steg är vanligt i både de aeroba och anaeroba vägarna), Krebs-cykeln och elektrontransportkedjan..
Begreppet aerob andning står emot anaerob andning. I den senare är den slutliga acceptorn för elektronerna en annan oorganisk substans, som skiljer sig från syre. Det är typiskt för vissa prokaryoter.
Artikelindex
Innan man diskuterar processen med aerob andning är det nödvändigt att känna till vissa aspekter av syremolekylen.
Det är ett kemiskt grundämne som representeras i det periodiska systemet med bokstaven O och atomnummer 8. Under standardbetingelser för temperatur och tryck tenderar syre att binda i par, vilket ger upphov till dioxygenmolekyl.
Denna gas, som består av två syreatomer, har ingen färg, lukt eller smak och representeras av formeln Otvå. I atmosfären är den en framträdande komponent och är nödvändig för att upprätthålla de flesta livsformer på jorden..
Tack vare syreens gasformiga natur kan molekylen fritt korsa cellmembran - både det yttre membranet som skiljer cellen från den extracellulära miljön och membranen i de subcellulära avdelningarna, inklusive mitokondrier..
Celler använder molekylerna som vi intar genom vår diet som ett slags andnings "bränsle".
Cellandning är den energigenererande processen, i form av ATP-molekyler, där molekylerna som ska brytas ned genomgår oxidation och den slutliga acceptorn av elektronerna i de flesta fall är en oorganisk molekyl..
En viktig funktion som gör att andningsprocesser kan äga rum är närvaron av en elektrontransportkedja. I aerob andning är den slutliga elektronacceptorn syremolekylen.
Under normala förhållanden är dessa "bränslen" kolhydrater eller kolhydrater och fetter eller lipider. När kroppen går in i osäkra förhållanden på grund av brist på mat, tillgriper den användningen av proteiner för att försöka tillgodose sina energibehov.
Ordet andning är en del av vårt ordförråd i vardagen. Handlingen att ta luft in i lungorna, i kontinuerliga cykler av utandning och inandning, kallar vi andning..
Men i det formella sammanhanget för biovetenskap betecknas sådan handling av termen ventilation. Således används termen andning för att hänvisa till processer som äger rum på mobilnivå..
Stegen för aerob andning involverar nödvändiga steg för att extrahera energi från organiska molekyler - i detta fall kommer vi att beskriva fallet med glukosmolekylen som andningsbränsle - tills de når syreacceptorn..
Denna komplexa metaboliska väg är uppdelad i glykolys, Krebs-cykeln och elektrontransportkedjan:
Det första steget i nedbrytningen av glukosmonomeren är glykolys, även kallad glykolys. Detta steg kräver inte syre direkt, och det finns i praktiskt taget alla levande saker.
Målet med denna metaboliska väg är klyvning av glukos i två molekyler av pyruvinsyra, vilket ger två nätenergimolekyler (ATP) och minskningen av två NAD-molekyler.+.
I närvaro av syre kan vägen fortsätta till Krebs-cykeln och elektrontransportkedjan. Om syre saknas skulle molekylerna följa fermenteringsvägen. Med andra ord är glykolys en vanlig metabolisk väg för aerob och anaerob andning..
Före Krebs-cykeln måste oxidativ dekarboxylering av pyruvsyra ske. Detta steg förmedlas av ett mycket viktigt enzymkomplex, kallat pyruvatdehydrogenas, som utför den ovannämnda reaktionen..
Således blir pyruvat en acetylradikal som sedan fångas upp av koenzym A, som ansvarar för att transportera det till Krebs-cykeln..
Krebs-cykeln, även känd som citronsyracykel eller trikarboxylsyra, består av en serie biokemiska reaktioner katalyserade av specifika enzymer som försöker gradvis frigöra den kemiska energin som lagras i acetylkoenzym A.
Det är en väg som helt oxiderar pyruvatmolekylen och förekommer i mitokondriernas matris.
Denna cykel är baserad på en serie oxidations- och reduktionsreaktioner som överför potentiell energi i form av elektroner till element som accepterar dem, särskilt NAD-molekylen.+.
Varje molekyl av pyruvsyra bryts ner till koldioxid och en tvåkolmolekyl, känd som en acetylgrupp. Med kopplingen till koenzym A (nämnts i föregående avsnitt) bildas acetylkoenzym A-komplexet.
De två kolhydraterna av pyruvinsyra kommer in i cykeln, kondenseras med oxaloacetat och bildar en sexkolcitratmolekyl. Således inträffar oxidativa stegreaktioner. Citrat återgår till oxaloacetat med en teoretisk produktion av 2 mol koldioxid, 3 mol NADH, 1 FADHtvå och 1 mol GTP.
Eftersom två pyruvatmolekyler bildas vid glykolys involverar en glukosmolekyl två varv av Krebs-cykeln.
En elektrontransportkedja består av en sekvens av proteiner som har förmågan att utföra oxidations- och reduktionsreaktioner..
Elektronens passage genom dessa proteinkomplex resulterar i en gradvis frigöring av energi som sedan används vid alstring av ATP av kemosmotics. Viktigt är att den sista kedjereaktionen är av den irreversibla typen.
I eukaryota organismer, som har subcellulära avdelningar, är elementen i transportkedjan förankrade i mitokondriernas membran. I prokaryoter, som saknar dessa fack, ligger kedjens element i cellens plasmamembran..
Reaktionerna i denna kedja leder till bildandet av ATP, genom den energi som erhålls genom förflyttning av väte genom transportörerna, tills den når den slutliga acceptorn: syre, en reaktion som producerar vatten..
Kedjan består av tre varianter av transportörer. Den första klassen är flavoproteiner, kännetecknade av närvaron av flavin. Denna typ av transportör kan alternativt utföra två typer av reaktioner, både reduktion och oxidation.
Den andra typen består av cytokromer. Dessa proteiner har en hemgrupp (som hemoglobin), som kan presentera olika oxidationstillstånd.
Den sista klassen av transportör är ubikinon, även känd som koenzym Q. Dessa molekyler är inte proteinerna..
De flesta levande organismer har aerob andning. Det är typiskt för eukaryota organismer (varelser med en sann kärna i sina celler, avgränsade av ett membran). Alla djur, växter och svampar andas aerobt.
Djur och svampar är heterotrofa organismer, vilket betyder att "bränslet" som kommer att användas i andningsvägarna måste andas aktivt i kosten. Till skillnad från växter som har förmågan att producera sin egen mat via fotosyntes.
Vissa släkter av prokaryoter behöver också syre för andningen. Specifikt finns det strikta aeroba bakterier - det vill säga de växer bara i syrerika miljöer, såsom pseudomonas..
Andra bakterieslag har förmågan att ändra sin ämnesomsättning från aerob till anaerob baserad på miljöförhållanden, såsom salmonella. I prokaryoter är att vara aerob eller anaerob en viktig egenskap för deras klassificering.
Den motsatta processen mot aerob andning är det anaeroba läget. Den mest uppenbara skillnaden mellan de två är användningen av syre som den slutliga elektronacceptorn. Anaerob andning använder andra oorganiska molekyler som acceptorer.
Vidare är slutprodukten av reaktionerna i anaerob andning en molekyl som fortfarande har potential att fortsätta att oxidera. Till exempel bildas mjölksyra i musklerna under jäsning. Däremot är slutprodukterna från aerob andning koldioxid och vatten..
Det finns också skillnader ur energisynpunkt. I den anaeroba vägen produceras endast två ATP-molekyler (motsvarande den glykolytiska vägen), medan i aerob andning är slutprodukten i allmänhet cirka 38 ATP-molekyler - vilket är en signifikant skillnad..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.