معلومة

لماذا لا يمكن استخدام البيروفات مباشرة في دورة كريبس؟

لماذا لا يمكن استخدام البيروفات مباشرة في دورة كريبس؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لماذا لا يمكن استخدام البيروفات مباشرة في دورة كريبس؟ لماذا يجب تحويله إلى أسيتيل قبل أن يدخل الدورة؟

باستثناء سبب اختلاف شكل البيروفات عن الأسيتيل ، وبالتالي لا يتناسب مع الإنزيمات المشاركة في دورة كريبس ، ما هي ميزة تحويل البيروفات إلى أسيتيل؟


  1. يقترن نزع الكربوكسيل المؤكسد من البيروفات إلى أسيتيل CoA بواسطة نازعة هيدروجين البيروفات مع تقليل NAD+، والتي يمكن أن تغذي سلسلة نقل الإلكترون.
  2. ينشط CoASH الأسيتات: التحلل المائي للثيويستر مفضل ديناميكيًا حراريًا ويقود التفاعل المحفز بواسطة سينسيز السترات.
  3. يؤدي تحويل البيروفات إلى أسيتيل CoA إلى إلزامه بمجموعة فرعية من المصائر المحتملة (بما في ذلك دورة حمض الكربوكسيليك) ، وبالتالي يعد خطوة تنظيمية رئيسية.

يمكنك قراءة المزيد عن هذا في معظم نصوص الكيمياء الحيوية التمهيدية ، مثل هذا.

لاحظ أيضًا أن البيروفات في الواقع علبة أدخل دورة TCA عبر الكربوكسيل بواسطة كربوكسيلاز البيروفات إلى أوكسالو أسيتات. يتطلب هذا التفاعل طاقة في شكل ATP ويستخدم لتجديد وسيطة دورة TCA حيث يتم سحبها من أجل مسارات الابتنائية.


أكسدة البيروفات ودورة حامض الستريك

إذا كان الأكسجين متاحًا ، فسوف يتقدم التنفس الهوائي. في الخلايا حقيقية النواة ، يتم نقل جزيئات البيروفات المنتجة في نهاية تحلل السكر إلى الميتوكوندريا ، وهي مواقع التنفس الخلوي. هناك ، سيتم تحويل البيروفات إلى مجموعة أسيتيل يتم التقاطها وتنشيطها بواسطة مركب ناقل يسمى الإنزيم المساعد A (CoA). يسمى المركب الناتج أسيتيل CoA. يتكون CoA من فيتامين B5 وحمض البانتوثنيك. يمكن استخدام Acetyl CoA بعدة طرق بواسطة الخلية ، ولكن وظيفتها الرئيسية هي توصيل مجموعة الأسيتيل المشتقة من البيروفات إلى المرحلة التالية من المسار في هدم الجلوكوز.


اشرح بإيجاز دورة كريبس

الامتحان غدًا وعلينا * باختصار * شرح دورة كريبس. هنا & # x27s ما لدي وأريد فقط التأكد من صحة & # x27s:

يتأكسد البيروفات ويفقد الكربون الذي يتحول بعد ذلك إلى ثاني أكسيد الكربون. تشكل 2 كربون أخرى أسيتيل CoA وتتحد مع الجزيئات / المواد في دورة كريبس. يتأكسد هذان الكربونان في ثاني أكسيد الكربون. أنتجت: NADH و FADH2 و ATP.

& # x27m ليس معلمك ، لذا يمكنني & # x27t أن أقول نوع الإجابة التي يبحثون عنها. أنت تعرفهم أفضل مني ، لذا اذهب مع ما تعتقد أنهم يبحثون عنه ، وليس ما أقترحه.

إذا طرحت هذا السؤال في أحد الاختبارات ، فإنني أفضل أن أرى إجابة تفسيرية أكثر من مجرد سرد المدخلات والمخرجات الجزيئية. على سبيل المثال ، لماذا تسمى & quotcycle & quot؟ بشكل عام ، ما نوع التفاعلات التي تحدث فيه أو كيف يتم تحفيزها؟ ما هي وظيفتها العامة في استقلاب الكائنات الحية؟ بالنسبة لي ، هذا ما & # x27s ما يعني & quot شرح & quot. لا ينبغي أن يكون من الصعب الوصول إلى كل هذه النقاط في بضع جمل موجزة. ومع ذلك ، ستظل إجابتك صحيحة بالنسبة لـ 80٪ من النقاط.

إليك ملخص ياهو لي عن التنفس الخلوي منذ 7 سنوات

1. تحلل السكر- يحدث هذا في السيتوبلازم ، يتم أخذ سكر الجلوكوز ومن خلال سلسلة من الخطوات مقسمة من 6 كربون إلى 2 3 كربون PGALs ، ثم يعطي مجموعة فوسفات لتكوين مجموع من البيروفات. تستخدم هذه العملية اثنين من ATP ولكنها تنتج أربعة ، لذلك تنتج شبكة من 2 ATPs و 2 NADH (ناقلات الإلكترون) وجزيئين من الماء ،

2 - أكسدة البيروفات ودورة كريبس ،
- أكسدة البيروفات (المنتجة في تحلل السكر) هي المرحلة الإعدادية لدورة كريبس. قبل أن يدخل البيروفات الغشاء الداخلي للميتوكوندريا فإنه يتحول إلى أسيتيل أنزيم أ (Acetyl coA) ، وهذه العملية تطلق 2 NADH و 2 CO2.
- دورة كريبس بحيث يدخل الأسيتيل Co A في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا ويبدأ دورة كريبس (المعروفة أيضًا بدورة حامض الستريك) حيث يترابط مع Oxaloacetate لتكوين حامض الستريك ومن خلال سلسلة من الخطوات المعقدة ينتج 2 ATP 6 NADH 4 CO2 و 2 FADH (ناقل إلكترون آخر) لكل جزيء جلوكوز (حيث يتم إنتاج شهادتي توثيق أسيتيل من كل جزيء جلوكوز.)

3. سلسلة نقل الإلكترون والفسفرة التأكسدية ،
-سلسلة نقل الإلكترون ، نستخدم الآن الإلكترونات من NADH و FADH المنتجة في الخطوات السابقة لإنشاء تدرج بروتوني بين مصفوفة الميتوكوندريا والفضاء بين الغشاء. يتم تمرير الإلكترون من خلال البروتينات المتكاملة في غشاء الميتوكوندريا الداخلي من أجل ضخ أيونات الهيدروجين (البروتونات) في الفضاء بين الغشاء ، وهذا لا ينتج أي ATP ، ولكنه يخلق التدرج البروتوني اللازم للتفسفر التأكسدي
- ينتج الفسفرة المؤكسدة حوالي 34 ATP باستخدام التدرج اللوني البروتوني لتشغيل & quot التوربين & quot المسمى ATP synthase من أجل ربط الفوسفات بـ ADP لإنتاج ATP.


أين تجري دورة كريبس؟

تحدث دورة كريبس فقط داخل مصفوفة الميتوكوندريا. يتم تكوين البيروفات في العصارة الخلوية للخلية ، ثم يتم استيرادها إلى الميتوكوندريا. هنا ، يتم تحويله إلى acetyl CoA واستيراده في مصفوفة الميتوكوندريا. مصفوفة الميتوكوندريا هي الجزء الأعمق من الميتوكوندريا. يوضح الرسم أدناه الأجزاء المختلفة من الميتوكوندريا.

تحتوي مصفوفة الميتوكوندريا على الإنزيمات والبيئة المطلوبة للتفاعلات المعقدة لدورة كريبس. علاوة على ذلك ، فإن منتجات دورة كريبس تدفع سلسلة نقل الإلكترون و الفسفرة التأكسدية، وكلاهما يحدث في غشاء الميتوكوندريا الداخلي. سوف تفرغ حاملات الإلكترونات إلكتروناتها وبروتوناتها في السلسلة ، مما يؤدي في النهاية إلى إنتاج ATP. ثم يتم تصدير هذا الجزيء من الميتوكوندريا كمصدر رئيسي للطاقة للخلية.

توجد الميتوكوندريا في جميع الكائنات الحية تقريبًا ، وخاصة الكائنات متعددة الخلايا. تستخدم النباتات والحيوانات والفطريات دورة كريبس كجزء لا غنى عنه من التنفس الهوائي.


6.2: تحلل السكر (من تحلل الجليكو (السكر) اليوناني (الفصل) ، أو تحلل السكر

  • بمساهمة من جيرالد برجتروم
  • أستاذ فخري (العلوم البيولوجية) في جامعة ويسكونسن ميلووكي

من خصائص الحياة أن الكائنات الحية تتطلب طاقة. يتم عرض مسارات تدفق الطاقة خلال الحياة أدناه.

بادئ ذي بدء ، أكثر الخلايا شيوعًا عملة الطاقة مع الأشياء التي تعيش فيها و ldquopay و rdquo للعمل الخلوي ATP. الطاقة اللازمة لصنع ATP على كوكب الأرض تأتي في النهاية من الشمس عبر البناء الضوئي. تذكر أن الطاقة الضوئية تغذي تكوين الجلوكوز والأكسجين من ثاني أكسيد الكربون والماء في النباتات الخضراء والطحالب والبكتيريا الزرقاء وعدد قليل من البكتيريا الأخرى. ينتج التمثيل الضوئي بعض ATP بشكل مباشر ، ولكن ليس بما يكفي لتغذية جميع عمليات النمو الخلوي والكائن الحي والتمثيل الغذائي. لذلك تستخدم جميع الخلايا ، حتى الخلايا النباتية التخميرأو التنفس (اللاهوائيةأو الهوائيةعلى التوالي) لالتقاط الطاقة الخالية من المغذيات (في الغالب) مثل ATP.

يطلق على ATP اسم وسيط عالي الطاقةلأن تحللها المائي يطلق كمية كبيرة من الطاقة الحرة. في تفاعلات التكثيف التي تصنع ATP ، يستغرق الأمر حوالي 7.3 كيلو كالوري من الطاقة الحرة لربط الفوسفات بـ ADP في استر الفوسفات الربط. بعد التقاط الطاقة الخالية من المغذيات في شكل يمكن أن تستخدمه الخلايا ، يطلق التحلل المائي ATP تلك الطاقة الحرة لتغذية العمل الخلوي ، بما في ذلك ثني الأهداب ، والجلد ، وتقلص العضلات ، ونقل المعلومات العصبية ، وبناء البوليمرات من المونومرات ، وأكثر من ذلك. نلخص أدناه علم الطاقة من التحلل المائي ATP والتوليف.

الطاقة الحرة اللازمة لصنع ATP في الخلايا الحيوانية تأتي حصريًا من العناصر الغذائية (السكريات والدهون والبروتينات). كما لوحظ ، تحصل النباتات على الطاقة المجانية مباشرة من ضوء الشمس ، لكنها تحشد الطاقة الخالية من المغذيات التي تنتجها بنفس الطريقة التي يحصل عليها البقية منا مما نأكله! تطلق أكسدة الجلوكوز قدرًا كبيرًا من الطاقة الحرة ، وهو ما يكفي لتخليق العديد من جزيئات ATP ، كما هو موضح أدناه.

يبدأ التنفس الخلوي ، أكسدة الجلوكوز تحلل السكر. شارك أوتو ميرهوف وأرشيبالد في.هيل في جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب في عام 1923 لعزل إنزيمات أيض الجلوكوز من خلايا العضلات. بفضل جهود الآخرين (على سبيل المثال ، Gustav Embden و Otto Meyerhof و Otto Warburg و Gerty Cori و Carl Cori) ، فإن جميع الإنزيمات وردود أفعال مسار الجليكوليت كانت معروفة بحلول عام 1940 ، وأصبح المسار معروفًا باسم مسار Embden-Myerhoff. كما سنرى ، فإن التحلل الجلدي هو مسار كيميائي حيوي محفوظ تطوريًا تستخدمه جميع الكائنات الحية لالتقاط كمية صغيرة من الطاقة الخالية من المغذيات. لمزيد من التفاصيل ، راجع Fothergill-Gilmore LA [(1986) تطور مسار حال السكر. اتجاهات Biochem. علوم. 11: 47-51]. يحدث مسار انحلال السكر في العصارة الخلوية للخلايا حيث يكسر كل جزيء من الجلوكوز (C6H12O6) إلى جزيئين من حمض البيروفيك(البيروفات CH3COCOOH). يحدث هذا على مرحلتين ، حيث يتم التقاط الطاقة الخالية من المغذيات في جزيئي ATP لكل جزيء جلوكوز يدخل المسار.

نلخص أدناه تفاعلات حال الجلوكوز ، مع تسليط الضوء على مرحلتين من المسار.

المرحلة 1من تحلل السكر يستهلك بالفعل ATP. يتم نقل الفوسفات من ATP أولاً إلى الجلوكوز ثم إلى الفركتوز 6 فوسفات ، يتم تحفيز التفاعلات بواسطة هيكسوكينازو فسفوفركتوكينازعلى التوالى. لذلك ، هؤلاء المرحلة 1 الفسفرة تستهلك طاقة حرة. في وقت لاحق المرحلة الثانيةمن تحلل السكر ، يتم التقاط الطاقة الخالية من المغذيات في ATP و NADH(انخفاض نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد). تتشكل NADH بتنسيق تفاعلات الأكسدة والاختزالبحيث NAD+ ينخفض ​​حيث يتأكسد بعض المستقلب. في المرحلة الثانية، هو جلايسيرالدهيد- 3-فوسفات هذا هو مؤكسد و hellip ، ولكن أكثر في وقت لاحق!

في الواقع ، بنهاية تحلل السكر ، تم تكوين أربعة جزيئات من ATP واثنان من NADH وتم تقسيم جزيء جلوكوز واحد إلى جزئين من البيروفات. سوف يتم استقلاب البيروفات إما عن طريق اللاهوائية أو الهوائية.

فيما يلي تلخيص للمصائر البديلة للبيروفات.

اللاهوائية(مكتمل) تحلل السكرهو مسار التخمير. في التحلل اللاهوائي تنتج الإلكترونات في NADH المرحلة الثانية يتم استخدام تحلل السكر لتقليل البيروفات ، بحيث لا يوجد استهلاك للأكسجين في النهاية ولا أكسدة صافية للمغذيات (أي الجلوكوز). المسار اللاهوائي المألوف لتحلل السكر هو إنتاج الكحول عن طريق الخميرة في غياب الأكسجين. واحد آخر هو التعب العضلي ربما تكون قد مررت به بعد تمرين طويل وشاق بشكل خاص. ينتج هذا عن التخمر الذي ينتج عنه تراكم لاهوائي لـ حمض اللاكتيك في خلايا العضلات والهيكل العظمي. في التحلل اللاهوائي، يمكن أن يؤدي تقليل البيروفات إلى واحد من عدة أنواع أخرى منتجات التخمير النهائية، إلى جانب محصول صافٍ من اثنين من ATPs لكل جلوكوز مخمر.

الهوائية (غير مكتمل) تحلل السكرأنتجت أيضًا اثنين من ATPs ، وهي الخطوة الأولى في الأكسدة الكاملة للجلوكوز التنفسمسار أكسدة الجلوكوز إلى CO2 و H2O ، دون ترك الكربوهيدرات ورائها. يتأكسد البيروفات بالكامل في الميتوكوندريا. عندما ننظر إلى تفاعلات تحلل السكر ودورة كريبس ، راقب تفاعلات الأكسدة والاختزال في كلا المسارين.

على طول الطريق ، نحن & rsquoll نأخذ في الاعتبار أيضًا جيتكوين luconeogenesis، وهو مسار يعكس بشكل أساسي تحلل السكر ويؤدي إلى تخليق الجلوكوز. يحدث استحداث الجلوكوز في كل من الظروف العادية ، أثناء النظم الغذائية عالية البروتين / منخفضة الكربوهيدرات ، وأثناء الصيام أو الجوع. في فصل آخر ، نلقي نظرة على نقل الإلكترون والفسفرة المؤكسدة ، وهي المسارات التي تكمل أكسدة الجلوكوز. هنا ، نبدأ بإلقاء نظرة فاحصة على تحلل السكر ، مع التركيز على التفاعلات المحفزة بالإنزيم ونقل الطاقة الحرة بين مكونات المسار. سننظر في الخصائص الحيوية والإنزيمية لكل تفاعل.


التقدم الأخير في دراسات الحالة الصلبة بالرنين المغناطيسي النووي للتمعدن الحيوي

تيم دبليو تساي ، جيري سي سي تشان ، في التقارير السنوية عن التحليل الطيفي للرنين المغناطيسي النووي ، 2011

4.2 OCP مدمج مع سكسينات

أفادت دراسات كيميائية حيوية سابقة أن دورة كريبس في الميتوكوندريا ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالترسيب داخل الميتوكوندريا للحبيبات المعدنية كثيفة الإلكترون ، 138 والتي تم اقتراحها على أنها ACP تحتوي على مكونات OCP-carboxylate. 139 أظهرت الدراسات السابقة أن أيونات السكسينات (OOCC2ح4يمكن دمج COO 2−) في شبكة OCP ، 139-142 مما يؤدي إلى تكوين مركب OCP-succinate (OCPS). 139 نتيجة لذلك ، أعد OCPS في المختبر يمكن أن يكون بمثابة نظام نموذجي لتقليد عملية التمعدن الحيوي في الميتوكوندريا. أنماط XRD لـ OCPS و OCP متشابهة جدًا باستثناء ذروة مميزة لـ OCP عند 2θ يساوي 4.751 إلى 4.181 في OCPS ، والذي يتم تفسيره على أنه استطالة د- تباعد المستوي (100) من 1.86 إلى 2.13 نانومتر. كما هو موضح سابقًا لـ OCP ، 102105 في صندوق البريد4 قد يكون للمجموعات 3− في المواقع P2 و P4 ميل قوي للتفاعل مع جزيء الماء المجاور لتكوين HPO4 2−. أي أن عدد مجموعات فوسفات الهيدروجين أكبر مما تتضمنه الصيغة الكيميائية لـ OCP بسبب التغيير في المعلمات الطيفية لأنواع الفوسفور عند P4 و / أو P2. ليس من المستغرب أن تُلاحظ نفس الظاهرة بالنسبة إلى OCPS ، مما يعني أن فقد الماء البلوري أثناء تكوين OCPS قد يكون قد تسبب في تغيير بيئة الترابط الهيدروجيني لمواقع الفوسفور الأخرى. 143 على وجه الخصوص ، تشابه τCP تشير القيم إلى أن P1 "المفرط" قد يأتي من P2 و / أو P4. على أي حال ، لا شك في أن احتلال الموقع في P5 قد انخفض بشكل كبير عند دمج مادة السكسينات. من الأدبيات ، 99 من المعروف أن كل خلية وحدة من OCP تحتوي على وحدتين معادلة من Ca8(HPO4)24)4⋅ 5 ح2بناءً على ذلك ، يمكن وصف بنية OCPS نوعياً كمركب يشتمل على جزيء سكسينات واحد لكل وحدة خلية من OCPS ، حيث سيتم استبدال أي من P5s بأيونات سكسينات. 143 هذا الاستبدال مصحوب بخسارة كبيرة في المياه الهيكلية. سوف تضعف الرابطة الهيدروجينية لما تبقى من P5 مع جزيئات الماء إلى حد كبير كما يتضح من الزيادة الكبيرة في مدى التحول الكيميائي. يجب أن يكون هذا الدمج لأيونات السكسينات مدفوعًا بكسب المحتوى الحراري لتفاعلات معينة محددة جيدًا ، مما يؤدي إلى تغيير موحد في دورية أبعاد الخلية.

تم تعيين طيف 31 P MAS لـ OCPS بواسطة مطيافية DQ أحادية النواة P 31. على أساس بيانات deconvolution لطيف 31 P MAS ونتائج التحليل الحراري الوزني ، تم تحديد الصيغة الجزيئية لـ OCPS على أنها Ca7.81(HPO4)1.824)3.61(سكسينات)0.56ضح2يا أين ض ≤ 0.5. 143 عندما يتم دمج أيونات السكسينات لتشكيل شبكة OCPS ، سيتم إزاحة أنواع الفوسفور بشكل أساسي في موقع P5. استقرار OCPS أعلى بكثير من OCP فيما يتعلق بتفاعل التحلل المائي في حالة ارتفاع درجة الحموضة. على ما يبدو ، فإن أيونات السكسينات ستضعف إلى حد كبير ديناميكيات جزيئات الماء داخل طبقة الماء ، مما يجعل نقل أيونات الفوسفات داخل طبقة الترطيب أمرًا صعبًا للغاية. في السابق ، تم إثبات أن تحويل OCP إلى HAp عند زيادة الرقم الهيدروجيني يتم عن طريق إعادة الترتيب الهيكلي في طبقة الماء ، متبوعًا بتسلسل الشبكات الفرعية HAp المتكونة. 104 إلى جانب نتائج OCPS ، يتضح بوضوح أن بنية طبقة الماء في OCP متعددة الاستخدامات وتلعب الدور الرئيسي في التحول الهيكلي لـ OCP. نلاحظ بالمرور أن بعض الجزيئات العضوية مثل أيونات السترات يمكن أيضًا دمجها في الكالسيت الاصطناعي عن طريق الترسيب المشترك. 144


الفسفرة المؤكسدة وعائد ATP

أذكر ، تم إدخال الفسفرة على مستوى الركيزة في البرنامج التعليمي 22. يشار إلى توليد ATP من التشبع الكيميائي باسم الفسفرة التأكسدية لأن الخاصية المؤكسدة للأكسجين تسمح بتوفير كمية كبيرة من الطاقة الحرة لتخليق ATP.

يؤكد هذا الرقم على العديد من المفاهيم المهمة حول التنفس الخلوي. أولاً ، لاحظ مواقع تحلل السكر ودورة كريبس وسلسلة نقل الإلكترون والفسفرة المؤكسدة. ثانيًا ، لاحظ كيف تنقل حاملات الإلكترونات الإلكترونات إلى سلسلة النقل ، والكمية الصافية من ATP المتولدة في كل خطوة. على وجه الخصوص ، قارن كمية ATP الناتجة عن الفسفرة المؤكسدة بالكمية الناتجة عن الفسفرة على مستوى الركيزة. العائد الصافي الأقصى لـ 38 ATPs لكل جزيء من الجلوكوز هو مجرد تقدير. يتم فقدان الكثير من الطاقة المرتبطة في جزيء الجلوكوز كحرارة أثناء عملية التمثيل الغذائي. في حين أن هذه الحرارة هي في الواقع منتج نفايات ، فإن الحرارة المنزلية (& مثل الحيوانات ذات الدم الدافئ & مثل) تستفيد من هذه النفايات وتستخدمها للحفاظ على درجات حرارة ثابتة للجسم.


الشكل 5. نظرة عامة على التنفس الخلوي. (اضغط للتكبير)


هل يتأكسد البيروفات في دورة كريبس أم قبلها؟

ما هو ناتج أكسدة البيروفات؟ إذا لم يتم تشكيل هذا المنتج بعد ، فكيف يمكن أن يدخل دورة الكريب؟
ألا تبدأ دورة كريب دائمًا بـ acetyl CoA؟

رد سريع

المناقشات ذات الصلة

  • اشرح مصير اللاكتات بعد العدو السريع.
  • التنفس الهوائي
  • التنفس
  • NAD في تحلل السكر في التنفس الهوائي
  • ATP
  • مستوى A2 - سؤال يتعلق بالتنفس الهوائي
  • ما هي المرحلة التي يعمل فيها البيروفات كمتقبل للهيدروجين في الهوائية واللاهوائية
  • سؤال Bio AQA للأشخاص الأذكياء
  • هل يُشتق ATP من نوكليوتيد DNA أو RNA؟
  • التنفس اللاهوائي
  • أظهر 10 أكثر
  • اشرح مصير اللاكتات بعد العدو السريع.
  • حمض اللاكتيك أثناء التمرين ؟؟
  • كمية ATP الناتجة من جزيء جلوكوز واحد
  • الكيمياء الحيوية
  • رد فعل الارتباط في التنفس
  • مساعدة في أسئلة GCSE PE
  • التنفس الخلوي
  • نتاج تحلل السكر
  • الرجاء المساعدة !! :(
  • ما هو رد فعل الروابط ؟؟

مقالات ذات صلة

عفوًا ، لم ينشر أحدفي الساعات القليلة الماضية.

لماذا لا تعيد بدء المحادثة؟

  • ردود الفعل السلبية على & # 039old & # 039 TSR
  • أي شخص آخر يجد الكيمياء على المستوى الأول أسهل مستوى لهم؟
  • خيط مملة Haz & # 039 s.
  • تعليم أول تطبيقات 2022
  • ماذا أفعل ؟
  • القبض على شخص ما يغش على فرنك بلجيكي
  • ما المهنة - التدريس الأساسي أم التسويق الرقمي؟
  • هل الأولاد السيئون أكثر جاذبية حقًا؟
  • قروض طلابية منخفضة
  • TSR & # 039 s ألبوم واحد في نادي اليوم
  • أكتوبر 2020 علم الأحياء
  • كم طفلا تريد؟
  • آخر شخص ينشر هنا يفوز (الجزء 42)
  • هل والداي وأصدقائي على حق؟
  • الحلاقة والتشميع
  • [زناد الزنا] كيف أستمر في النوم معها؟
  • Bexjw & # 039 s حياة مملة ، رحلة إلى الطب وكل شيء بينهما
  • سكيب بلومزبري - السنة الثانية
  • إذا كان لديك الكثير من المال ، ماذا ستفعل؟
  • London * Met - اختبار اللغة الإنجليزية عبر الإنترنت

عفوًا ، لا أحد يرد على المشاركات.

لماذا لا ترد على موضوع لم يتم الرد عليه؟

  • كيف يمكن أن يقلل الأتريول من تدفق الدم إلى الشعيرات الدموية
  • AS الخلايا البيولوجية والنواة
  • علم الأحياء كامتحانات القلب
  • ماذا يوجد على مخطط علامة المستوى 2 للبيولوجيا 2020
  • صف كيف تتشكل MRNA عن طريق النسخ في حقيقيات النوى
  • امتحانات علم الأحياء الانقسام
  • علم الأحياء الأحماض الأمينية
  • الحجم البيولوجي للخلية النباتية
  • AS 2020 عمق في ورقة علم الأحياء 2
  • كما علم الأحياء ocr a 2020/1
  • ملاحظات A * OCR A Level Biology
  • OCR A علم الأحياء والكيمياء 2020
  • سؤال بيولوجي عاجل
  • AQA A-level Biology Paper 2 2020 مخطط مارك غير رسمي
  • علم الأحياء PAG 4.1 الرسوم البيانية؟
  • aqa a level biology 2020 MARKSCHEME
  • كمقياس ضغط الأحياء
  • سؤال امتحان علم الأحياء A المستوى 2020
  • علم الأحياء المستوى AQA 2020 أوراق مخطط العلامات غير الرسمية
  • AQA A-level Biology Exam Exam 7402 Paper 1،2،3 12/16/20 Oct 2020 - Exam Discussion

شاهد المزيد مما يعجبكغرفة الطالب

يمكنك تخصيص ما تراه في TSR. أخبرنا قليلاً عن نفسك لتبدأ.

هل رأيت.

Y12 & # 039s - هل بدأت في التخطيط لما تريد القيام به بعد Y13؟

المواضيع شاهد

أضواء كاشفة

عفوًا ، لم ينشر أحدفي الساعات القليلة الماضية.

لماذا لا تعيد بدء المحادثة؟

عفوًا ، لا أحد يرد على المشاركات.

لماذا لا ترد على موضوع لم يتم الرد عليه؟

شاهد المزيد مما يعجبكغرفة الطالب

يمكنك تخصيص ما تراه في TSR. أخبرنا قليلاً عن نفسك لتبدأ.

فريق دعم TSR

  • فحم
  • السيد م
  • RDKGames
  • TheConfusedMedic
  • ليمور 14
  • كلمات
  • لابرادور 99
  • إطلاقا
  • ايمانويل
  • سنوح
  • _gcx
  • بارور 1
  • تولغاش
  • هازلي
  • PetitePanda
  • _Mia101
  • jduxie4414
  • ستارلايت 15
  • bamtutor

البدء

باستخدام TSR

مجموعة TSR

تواصل مع TSR

& نسخ حقوق الطبع والنشر The Student Room 2017 جميع الحقوق محفوظة

غرفة الطلاب ، احصل على المراجعة وتمييزها من قبل المعلمين هي أسماء تجارية لشركة Student Room Group Ltd.

رقم التسجيل: 04666380 (إنجلترا وويلز) ، ضريبة القيمة المضافة رقم 806 8067 22 المكتب المسجل: International House، Queens Road، Brighton، BN1 3XE


الفسفرة التأكسدية

الفسفرة التأكسدية هي المرحلة الأخيرة من التنفس الخلوي الهوائي. هناك نوعان من الفسفرة المؤكسدة ، سلسلة نقل الإلكترون والتناضح الكيميائي. في هذه المراحل ، الطاقة من NADH و FADH2، التي تنتج عن المراحل السابقة من التنفس الخلوي ، تستخدم لإنتاج ATP.

الشكل ( فهرس الصفحة <8> ): الفسفرة التأكسدية: سلسلة نقل الإلكترون والتناضح الكيميائي.

سلسلة نقل الإلكترون (ETC)

خلال هذه المرحلة ، يتم إطلاق الإلكترونات عالية الطاقة من NADH و FADH2، وتتحرك على طول سلاسل نقل الإلكترون الموجودة في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا. سلسلة نقل الإلكترون هي سلسلة من الجزيئات التي تنقل الإلكترونات من جزيء إلى جزيء عن طريق تفاعلات كيميائية. تم العثور على هذه الجزيئات التي تشكل المجمعات الثلاثة لسلسلة نقل الإلكترون (الهياكل الحمراء في الغشاء الداخلي في الشكل ( فهرس الصفحة <8> )). عندما تتدفق الإلكترونات عبر هذه الجزيئات ، يتم استخدام بعض الطاقة من الإلكترونات لضخ أيونات الهيدروجين (H +) عبر الغشاء الداخلي ، من المصفوفة إلى الفضاء بين الغشاء. يخلق نقل الأيونات هذا تدرجًا كهروكيميائيًا يدفع تخليق ATP. يتم اكتساب الإلكترونات من البروتين النهائي لـ ETC بواسطة جزيء الأكسجين ، ويتم تقليلها إلى الماء في مصفوفة الميتوكوندريا.

كيميائي

إن ضخ أيونات الهيدروجين عبر الغشاء الداخلي يخلق تركيزًا أكبر لهذه الأيونات في الفضاء بين الغشاء مما هو عليه في المصفوفة & ndash مما ينتج عنه تدرج كهروكيميائي. يتسبب هذا التدرج في عودة تدفق الأيونات عبر الغشاء إلى المصفوفة ، حيث يكون تركيزها أقل. يحدث تدفق هذه الأيونات من خلال مركب بروتيني ، يُعرف بمركب سينسيز ATP (انظر البنية الزرقاء في الغشاء الداخلي في الشكل ( فهرس الصفحة <8> ). يعمل سينسيز ATP كبروتين قناة ، يساعد أيونات الهيدروجين عبر الغشاء.يعتبر تدفق البروتونات عبر سينسيز ATP تشنجًا كيميائيًا. يعمل سينسيز ATP أيضًا كإنزيم مكونًا ATP من ADP والفوسفات غير العضوي.إن تدفق أيونات الهيدروجين عبر سينسيز ATP هو الذي يعطي الطاقة لتخليق ATP. تمر الإلكترونات منخفضة الطاقة ، التي تمر عبر سلسلة نقل الإلكترون ، مع الأكسجين لتكوين الماء.


علم الأحياء 171

بنهاية هذا القسم ، ستكون قادرًا على القيام بما يلي:

  • اشرح كيف يختلف المسار الدائري ، مثل دورة حمض الستريك ، اختلافًا جوهريًا عن المسار الكيميائي الحيوي الخطي ، مثل تحلل السكر
  • صف كيف يتم تحضير البيروفات ، منتج تحلل السكر ، للدخول في دورة حمض الستريك

إذا كان الأكسجين متاحًا ، فسوف يتقدم التنفس الهوائي. في الخلايا حقيقية النواة ، يتم نقل جزيئات البيروفات المنتجة في نهاية تحلل السكر إلى الميتوكوندريا ، وهي مواقع التنفس الخلوي. هناك ، يتم تحويل البيروفات إلى مجموعة أسيتيل يتم التقاطها وتنشيطها بواسطة مركب ناقل يسمى الإنزيم المساعد A (CoA). يسمى المركب الناتج أسيتيل CoA. CoA مشتق من فيتامين B5 وحمض البانتوثنيك. يمكن استخدام Acetyl CoA بعدة طرق بواسطة الخلية ، ولكن وظيفتها الرئيسية هي توصيل مجموعة الأسيتيل المشتقة من البيروفات إلى المرحلة التالية من المسار في هدم الجلوكوز.

انهيار بيروفات

لكي تدخل البيروفات ، نتاج تحلل السكر ، إلى المسار التالي ، يجب أن تخضع لعدة تغييرات. التحويل هو عملية من ثلاث خطوات ((الشكل)).

الخطوة 1. تتم إزالة مجموعة الكربوكسيل من البيروفات ، مما يؤدي إلى إطلاق جزيء من ثاني أكسيد الكربون في الوسط المحيط. ينتج هذا التفاعل مجموعة هيدروكسي إيثيل ثنائية الكربون مرتبطة بالإنزيم (بيروفات ديهيدروجينيز). يجب أن نلاحظ أن هذا هو أول ذرة من ستة ذرات من جزيء الجلوكوز الأصلي المراد إزالتها. (هذه الخطوة تستمر مرتين لأن هناك اثنين يتم إنتاج جزيئات البيروفات في نهاية الجلوكوز لكل جزيء من الجلوكوز يتم استقلابه بشكل لا هوائي ، وبالتالي ، سيتم إزالة اثنين من الكربونات الستة في نهاية كلتا الخطوتين.)

الخطوة 2. تتأكسد مجموعة هيدروكسي إيثيل إلى مجموعة أسيتيل ، ويتم التقاط الإلكترونات بواسطة NAD + ، مكونًا NADH. سيتم استخدام الإلكترونات عالية الطاقة من NADH لاحقًا لتوليد ATP.

الخطوه 3. يتم نقل مجموعة الأسيتيل المرتبطة بالإنزيم إلى CoA ، لإنتاج جزيء من الأسيتيل CoA.


لاحظ أنه خلال المرحلة الثانية من استقلاب الجلوكوز ، عندما تتم إزالة ذرة الكربون ، فإنها ترتبط بذرتين من الأكسجين ، مما ينتج ثاني أكسيد الكربون ، وهو أحد المنتجات النهائية الرئيسية للتنفس الخلوي.

أسيتيل CoA إلى CO2

في وجود الأكسجين ، يسلم أسيتيل CoA مجموعة الأسيتيل (2C) إلى جزيء رباعي الكربون ، أوكسالأسيتات ، لتكوين السترات ، وهو جزيء مكون من ستة كربون مع ثلاث مجموعات كربوكسيل ، وسيحصد هذا المسار ما تبقى من الطاقة القابلة للاستخراج مما بدأ. كجزيء جلوكوز وإطلاق ثاني أكسيد الكربون الأربعة المتبقي2 الجزيئات. يُطلق على هذا المسار الفردي أسماء مختلفة: دورة حمض الستريك (لأول وسيط مكون - حمض الستريك ، أو سترات - عندما ينضم الأسيتات إلى أوكسالأسيتات) ، دورة TCA (لأن حامض الستريك أو السترات والأيزوسيترات عبارة عن أحماض ثلاثية الكربوكسيل) ، ودورة كريبس ، بعد هانز كريبس ، الذي حدد لأول مرة خطوات المسار في ثلاثينيات القرن الماضي في عضلات طيران الحمام.

دورة حمض الستريك

مثل تحويل البيروفات إلى أسيتيل CoA ، تحدث دورة حمض الستريك في مصفوفة الميتوكوندريا. جميع إنزيمات دورة حمض الستريك تقريبًا قابلة للذوبان ، باستثناء واحد من إنزيم نازعة هيدروجين السكسينات ، والذي يكون جزءًا لا يتجزأ من الغشاء الداخلي للميتوكوندريون. على عكس تحلل السكر ، فإن دورة حمض الستريك عبارة عن حلقة مغلقة: الجزء الأخير من المسار يعيد توليد المركب المستخدم في الخطوة الأولى. الخطوات الثماني للدورة هي سلسلة من تفاعلات الأكسدة والاختزال والجفاف والماء ونزع الكربوكسيل التي تنتج جزيئين من ثاني أكسيد الكربون ، أحدهما GTP / ATP ، والناقلات المختزلة NADH و FADH2 ((شكل)). يعتبر هذا مسارًا هوائيًا لأن NADH و FADH2 يجب أن ينقل المنتج إلكتروناته إلى المسار التالي في النظام ، والذي سيستخدم الأكسجين. إذا لم يحدث هذا النقل ، فإن خطوات الأكسدة لدورة حامض الستريك لا تحدث أيضًا. لاحظ أن دورة حمض الستريك تنتج القليل جدًا من ATP مباشرة ولا تستهلك الأكسجين بشكل مباشر.


خطوات دورة حامض الستريك

الخطوة 1. قبل الخطوة الأولى ، تحدث مرحلة انتقالية يتم خلالها تحويل حمض البيروفيك إلى أسيتيل CoA. بعد ذلك ، تبدأ الخطوة الأولى من الدورة: تجمع خطوة التكثيف هذه بين مجموعة الأسيتيل ثنائية الكربون وجزيء أوكسال أسيتات رباعي الكربون لتكوين جزيء من ستة كربون من السترات. يرتبط CoA بمجموعة سلفهيدريل (-SH) وينتشر بعيدًا ليتحد في النهاية مع مجموعة أسيتيل أخرى. هذه الخطوة لا رجعة فيها لأنها شديدة الجهد. يتم التحكم في معدل هذا التفاعل من خلال ردود الفعل السلبية وكمية ATP المتاحة. إذا زادت مستويات ATP ، ينخفض ​​معدل هذا التفاعل. إذا كان لدى ATP نقص في العرض ، يزداد المعدل.

الخطوة 2. في الخطوة الثانية ، تفقد السترات جزيء ماء واحد وتكتسب آخر حيث يتم تحويل السترات إلى أيزوميرها ، أيزوسيترات.

الخطوه 3. في الخطوة الثالثة ، يتأكسد isocitrate ، وينتج جزيء من خمسة كربون ، α-ketoglutarate ، جنبًا إلى جنب مع جزيء CO2 واثنين من الإلكترونات ، مما يقلل من NAD + إلى NADH. يتم تنظيم هذه الخطوة أيضًا من خلال ردود الفعل السلبية من ATP و NADH والتأثير الإيجابي لـ ADP.

الخطوة 4. الخطوتان الثالثة والرابعة هما خطوتان للأكسدة ونزع الكربوكسيل ، كما رأينا ، تطلق الإلكترونات التي تقلل NAD + إلى NADH وتطلق مجموعات الكربوكسيل التي تشكل ثاني أكسيد الكربون2 الجزيئات. Alpha-ketoglutarate هو نتاج الخطوة الثالثة ، ومجموعة succinyl هي نتاج الخطوة الرابعة. يرتبط CoA بمجموعة succinyl لتشكيل succinyl CoA. يتم تنظيم الإنزيم الذي يحفز الخطوة الرابعة عن طريق تثبيط التغذية المرتدة لـ ATP و succinyl CoA و NADH.

الخطوة الخامسة. في الخطوة الخامسة ، يتم استبدال مجموعة الفوسفات بمساعد الإنزيم A ، ويتم تكوين رابطة عالية الطاقة. تُستخدم هذه الطاقة في الفسفرة على مستوى الركيزة (أثناء تحويل مجموعة السكسينيل إلى سكسينات) لتشكيل إما ثلاثي فوسفات الجوانين (GTP) أو ATP. هناك نوعان من الإنزيم ، يسمى الإنزيمات المتساوية ، لهذه الخطوة ، اعتمادًا على نوع النسيج الحيواني الذي توجد فيه. يوجد شكل واحد في الأنسجة التي تستخدم كميات كبيرة من ATP ، مثل القلب والعضلات الهيكلية. ينتج هذا النموذج ATP. يوجد الشكل الثاني من الإنزيم في الأنسجة التي تحتوي على عدد كبير من المسارات الابتنائية ، مثل الكبد. ينتج هذا النموذج GTP. GTP مكافئ من الناحية النشطة لـ ATP ، ومع ذلك ، فإن استخدامه أكثر تقييدًا. على وجه الخصوص ، يستخدم تخليق البروتين في المقام الأول GTP.

الخطوة 6. الخطوة السادسة هي عملية الجفاف التي تحول السكسينات إلى فومارات. يتم نقل ذرتين من الهيدروجين إلى FAD ، مما يؤدي إلى اختزاله إلى FADH2. (ملاحظة: الطاقة الموجودة في إلكترونات هذه الهيدروجين غير كافية لتقليل NAD + ولكنها كافية لتقليل FAD.) على عكس NADH ، يظل هذا الناقل مرتبطًا بالإنزيم وينقل الإلكترونات إلى سلسلة نقل الإلكترون مباشرة. أصبحت هذه العملية ممكنة من خلال توطين الإنزيم الذي يحفز هذه الخطوة داخل الغشاء الداخلي للميتوكوندريا.

الخطوة 7. يضاف الماء عن طريق التحلل المائي للفومارات خلال الخطوة السابعة ، ويتم إنتاج مالات. تقوم الخطوة الأخيرة في دورة حمض الستريك بتجديد أوكسالو أسيتات عن طريق أكسدة مالات. ثم يتم إنتاج جزيء آخر من NADH في هذه العملية.

منتجات دورة حامض الستريك

تدخل ذرتان من الكربون في دورة حمض الستريك من كل مجموعة أسيتيل ، وتمثل أربعة من أصل ستة ذرات كربون لجزيء جلوكوز واحد. يتم إطلاق جزيئين من ثاني أكسيد الكربون في كل منعطف من الدورة ، ومع ذلك ، لا تحتوي هذه بالضرورة على أحدث ذرات الكربون المضافة. سيتم إطلاق ذرات كربون الأسيتيل في نهاية المطاف في دورات لاحقة من الدورة ، وبالتالي يتم دمج جميع ذرات الكربون الست من جزيء الجلوكوز الأصلي في النهاية في ثاني أكسيد الكربون. كل دورة من الدورة تشكل ثلاثة جزيئات NADH وواحد FADH2 مركب. ستتصل هذه الحاملات بالجزء الأخير من التنفس الهوائي ، سلسلة نقل الإلكترون ، لإنتاج جزيئات ATP. يتم أيضًا صنع GTP أو ATP واحد في كل دورة. يمكن استخدام العديد من المركبات الوسيطة في دورة حامض الستريك في تصنيع الأحماض الأمينية غير الأساسية ، وبالتالي فإن الدورة تكون برمائية (تقويضية ومنشطة).

ملخص القسم

في ظل وجود الأكسجين ، يتم تحويل البيروفات إلى مجموعة أسيتيل مرتبطة بجزيء حامل من الإنزيم المساعد أ. يمكن أن يدخل الأسيتيل CoA الناتج في عدة مسارات ، ولكن في أغلب الأحيان ، يتم تسليم مجموعة الأسيتيل إلى دورة حمض الستريك لمزيد من الهدم. أثناء تحويل البيروفات إلى مجموعة الأسيتيل ، تتم إزالة جزيء من ثاني أكسيد الكربون واثنين من الإلكترونات عالية الطاقة. يمثل ثاني أكسيد الكربون اثنين (تحويل جزيئين بيروفات) من ستة ذرات كربون من جزيء الجلوكوز الأصلي. يتم التقاط الإلكترونات بواسطة NAD + ، ويحمل NADH الإلكترونات إلى مسار لاحق لإنتاج ATP. في هذه المرحلة ، يتأكسد جزيء الجلوكوز الذي دخل في الأصل التنفس الخلوي تمامًا. تم نقل الطاقة الكامنة الكيميائية المخزنة داخل جزيء الجلوكوز إلى ناقلات الإلكترون أو تم استخدامها لتخليق عدد قليل من ATPs.

دورة حمض الستريك عبارة عن سلسلة من تفاعلات الأكسدة والاختزال ونزع الكربوكسيل التي تزيل الإلكترونات عالية الطاقة وثاني أكسيد الكربون. يتم تخزين الإلكترونات مؤقتًا في جزيئات NADH و FADH2، لتوليد ATP في مسار لاحق. يتم إنتاج جزيء واحد من GTP أو ATP بواسطة الفسفرة على مستوى الركيزة في كل منعطف من الدورة. لا توجد مقارنة للمسار الدوري بالمسار الخطي.

إستجابة مجانية

ما هو الفرق الأساسي بين المسار الدائري والمسار الخطي؟

في مسار دائري ، يكون الناتج النهائي للتفاعل هو أيضًا المتفاعل الأولي. المسار دائم ذاتيًا ، طالما يتم توفير أي من الوسائط الوسيطة للمسار. الممرات الدائرية قادرة على استيعاب نقاط دخول وخروج متعددة ، وبالتالي فهي مناسبة بشكل خاص للمسارات البرمائية. في المسار الخطي ، تكمل رحلة واحدة عبر المسار المسار ، وستكون الرحلة الثانية حدثًا مستقلاً.

قائمة المصطلحات


شاهد الفيديو: المحاضرة العاشرة - فسيولوجى نبات التنفس الخلوى الجزء الثانى - أكسدة البيروفيت هوائيا ولا هوائيا (ديسمبر 2022).