Τι συμβαίνει με τους πυροσταφυλικούς άνθρακες σε έναν κύκλο του κιτρικού οξέος;

Ο κύκλος του κιτρικού οξέος είναι μέρος της μεταβολικής διαδικασίας που ονομάζεται αερόβια αναπνοή. Η αερόβια αναπνοή συμβαίνει στα κύτταρα όλων των ζωντανών οργανισμών, από φυτά σε ανθρώπους. Στην αερόβια αναπνοή, τα μόρια πυροσταφυλικού οξέος, που προέρχονται από τη γλυκόζη, παράγουν ενέργεια για το κύτταρο εντός του κύκλου του κιτρικού οξέος. Κατά την περίοδο που το πυροσταφυλικό οξύ περνά στον κύκλο του κιτρικού οξέος, τα μόρια του άνθρακα εκδιώχθηκαν ως απόβλητα.

Βίντεο της ημέρας

Αερόβια αναπνοή

Η αερόβια αναπνοή είναι επίσης γνωστή ως αερόβιος μεταβολισμός, οξειδωτικός μεταβολισμός ή κυτταρική αναπνοή. Πρόκειται για μια μεταβολική διαδικασία όπου οι χημικοί δεσμοί διασπώνται για να δημιουργήσουν ενέργεια με τη μορφή τριφωσφορικής αδενοσίνης ή ΑΤΡ. Η διαδικασία ονομάζεται αερόβια, επειδή συμβαίνει μόνο όταν είναι άμεσα διαθέσιμο το οξυγόνο για τη χρήση του κυττάρου. Η γλυκόζη και το οξυγόνο του υδατάνθρακα παράγουν ενέργεια για το ζωντανό κύτταρο.

Γλυκόλυση

Η πρώτη διαδικασία στην κυτταρική αναπνοή είναι η γλυκόλυση, η οποία εμφανίζεται στο κυτταρόπλασμα του φυτικού ή ζωικού κυττάρου. Το ATP διασπά ένα μόριο γλυκόζης σε δύο μόρια πυροσταφυλικού τριών ατόμων άνθρακα ή CH3COCOO-. Η γλυκόλυση απελευθερώνει τέσσερα μόρια ΑΤΡ απελευθερώνοντας μέρος της ενέργειας που αποθηκεύεται στους χημικούς δεσμούς της γλυκόζης. Η υπόλοιπη ενέργεια από τη γλυκόζη βρίσκεται στα δύο μόρια πυροσταφυλικού που παράγονται στην αντίδραση γλυκόλυσης. Παρουσία οξυγόνου, τα μόρια πυροσταφυλικού οξέος υφίστανται ενεργή μεταφορά στα μιτοχόνδρια όπου θα εισέλθουν στον κύκλο του κιτρικού οξέος.

. Αυτό παράγει ένα μόριο διοξειδίου του άνθρακα ή CO2. Ένα θραύσμα δύο ατόμων άνθρακα του πυροσταφυλικού παραμένει, που ονομάζεται ομάδα ακετυλίου (C2H3O). Το σύμπλοκο πυροσταφυλικής αφυδρογονάσης καταλύει την προσκόλληση αυτής της ομάδας ακετυλίου στο συνένζυμο Α, σχηματίζοντας ακετυλ-ΟοΑ. Για κάθε μόριο γλυκόζης, δύο μόρια ακετυλ-ΟοΑ εισέρχονται στον κύκλο του κιτρικού οξέος. Ο κύκλος του κιτρικού οξέος είναι επίσης γνωστός ως ο κύκλος του Krebs ή ο κύκλος του τρικαρβοξυλικού οξέος. Το Acetyl-CoA είναι πολύ δραστικό και μεταφέρει την ακετυλομάδα σε οξαλοξικό που παράγει κιτρικό - το πρώτο ενδιάμεσο στον κύκλο του κιτρικού οξέος.

Οι πυροσταφυλικοί άνθρακες

Οι δύο άνθρακες στο ακετύλιο-ΟοΑ αντιδρούν με τους τέσσερις άνθρακες σε οξαλοξικό για να παράγουν κιτρικό, ένα μόριο έξι ατόμων άνθρακα. Σε επακόλουθες αντιδράσεις εντός του κύκλου κιτρικού οξέος, παράγεται ΑΤΡ και οι δύο αρχικοί πυροσταφυλικοί άνθρακες χάνονται ως δύο μόρια αποβλήτων CO2. Στο τέλος του κύκλου, παραμένει μόνο ο οξαλοξικός 4-άνθρακας. Κατά τη διάρκεια αερόβιας αναπνοής, τα τρία άτομα άνθρακα από τα μόρια πυροσταφυλικού αερίου εκπνέονται από τον οργανισμό ως διοξείδιο του άνθρακα.