från O2 till CO2
"Varför betraktas det som något fel att säga att den O2 som vi andas in går tillbaka till atmosfären vi lever i som CO2?"
Kan någon hjälpa mig med frågan, vet inte riktigt vilka processer inom kemi 2 som jag skall rikta mig in på för att kunna förklara ovan utförligt och nyanserat, Hade någon kunnat komma med tips? Detta ska vara på typ metabolism nivå och känner mig helt lost, har någon en bra sida att länka eller ett område som kommer att hjälpa mig få svar på frågan? jag kan söka vidare om de men behöver bara hjälp med vad jag ska inrikta mig på
Förmodligen syftar man på att en stor del av syreatomerna vi andas in inte hamnar i koldioxiden, utan i vattenmolekylerna som bildas samtidigt.
Om man beskriver metabolismen väldigt översiktligt skriver man bara en enda reaktion. Så här kan det se ut för glukos:
Men egentligen är det inte en enda reaktion utan många (20-30 stycken). Ta en titt på de olika stegen. Varifrån kommer syreatomerna i koldioxiden? Hur länge har de funnits i kroppen? Vart tar syret i syrgasen vägen i sin första reaktion? Hur länge kan man tänka sig att det stannar i kroppen?
De processer du kan titta på till att börja med är citronsyracykeln och elektrontransportkedjan.
tänkte påa samma sak, men läraren sa att detta var en A uppgift så känns konstigt att bara säga så... vi har pratat om metabolism, katabolism, citronsyracykel etc, finns det något här som kan bevisa att det är fel att säga så?
SvanteR skrev :Om man beskriver metabolismen väldigt översiktligt skriver man bara en enda reaktion. Så här kan det se ut för glukos:
Men egentligen är det inte en enda reaktion utan många (20-30 stycken). Ta en titt på de olika stegen. Varifrån kommer syreatomerna i koldioxiden? Hur länge har de funnits i kroppen? Vart tar syret i syrgasen vägen i sin första reaktion? Hur länge kan man tänka sig att det stannar i kroppen?
De processer du kan titta på till att börja med är citronsyracykeln och elektrontransportkedjan.
Tack, ska kolla vidare på det, skriver vidare i denna tråd ifall jag fastnar igen! men det är väll så att om jag beskriver metabolismen mer ingående, och granskar de olika steget osv, ska jag då även beskriva elektrontransportkedjan och citronsyracykeln för att dra slutsatser?
Syret krävs bara i elektrontransportkedjan, där det reagerar med vätejoner enligt
...vilket innebär att syreatomerna från syrgasen hamnar i vattenmolekylerna. Enligt den sammanfattande formeln för förbränning som SvanteR postade måste då syreatomerna i koldioxiden ha sitt ursprung i sockret. Det kan du också se genom att studera citronsyracykeln där CO2 avspjälkas.
Teraeagle skrev :Syret krävs bara i elektrontransportkedjan, där det reagerar med vätejoner enligt
...vilket innebär att syreatomerna från syrgasen hamnar i vattenmolekylerna. Enligt den sammanfattande formeln för förbränning som SvanteR postade måste då syreatomerna i koldioxiden ha sitt ursprung i sockret. Det kan du också se genom att studera citronsyracykeln där CO2 avspjälkas.
Så långt har jag kommit med min text:
Cellprocesser som byggnad och nedbrytning av komplexa molekyler sker genom stegvisa kemiska reaktioner. Några av dessa kemiska reaktioner är spontana och släpper ut energi, medan andra kräver energi att gå vidare. Precis som levande saker måste ständigt konsumera mat för att fylla på sina energiförsörjningar, måste celler kontinuerligt producera mer energi för att fylla på det som används av de många energibehovsreaktiva kemiska reaktioner som ständigt sker. Tillsammans kallas alla kemiska reaktioner som sker i celler, inklusive de som konsumerar eller genererar energi, som cellens metabolism. Tänk på metabolismen av socker. Detta är ett klassiskt exempel på en av de många cellulära processer som använder och producerar energi. Levande saker konsumerar socker som en viktig energikälla, eftersom sockermolekylerna har mycket energi lagrad i sina bindningar. För det mesta producerar fotosyntetiserande organismer som växter dessa sockerarter. Under fotosyntes använder växter energi (ursprungligen från solljus) för att omvandla koldioxidgas (CO2) till sockermolekyler (som glukos: C6H12O6). De förbrukar koldioxid och producerar syre som en avfallsprodukt. Denna reaktion sammanfattas som:
6CO2 + 6H20 -> C6H12O6 + 6O2
Eftersom denna process innebär att man syntetiserar en energilagringsmolekyl, kräver energiinput att fortsätta. Under ljusreaktionerna av fotosyntes tillhandahålls energi av en molekyl som kallas adenosintrifosfat.
(ATP), vilken är den primära energimarginalen för alla celler. Precis som dollarn används som valuta för att köpa varor använder cellerna ATP-molekyler som energimarginal för att utföra omedelbart arbete. Däremot förbrukas energilagringsmolekyler som glukos endast för att brytas ner för att använda sin energi. Reaktionen som skördar upp en energi från en sockermolekyl i celler som kräver att syre överlever kan sammanfattas av den omvända reaktionen på fotosyntes. I denna reaktion förbrukas syre och koldioxid släpps som en avfallsprodukt. Reaktionen sammanfattas som:
C6H12O6 + 6O2 -> 6H2O + 6CO2
Har jag förstått till viss del det ni vill att jag skall söka vidare om?
Det beror på. Ingenting i texten är felaktigt, förutom att du har använt vissa begrepp på fel sätt. Man kan t.ex. varken skapa, generera eller konsumera energi. Det du menar är att man frigör respektive upptar energin. I vardagliga sammanhang gör man ingen skillnad mellan begreppen, men som naturvetare i en kemikurs förväntas man skilja på begreppen och det kan vara något som ligger till grund för högre betyg.
Däremot tycker jag inte att texten svarar på frågan, åtminstone inte på ”metabolismnivå”. Du förväntas ta upp processer som glykolysen, citronsyracykeln och elektrontransportkedjan och spåra syreatomernas vägar. Var går syrgasen in och var kommer koldioxiden ut? Hur ser syreatomernas resa ut? Om du tittar på våra svar här uppe så ser du vad du bör fokusera på. Att nyansera svaret innebär att du ska ta upp saker av typen ”däremot” och ”man kan även hävda att”. Ett exempel är i mitt förra inlägg, där jag hävdar att allt syre från syrgasen hamnar i vattenmolekyler. I praktiken är inte det helt sant, för en del vattenmolekyler kommer att delta i andra reaktioner och bindas in i sockermolekyler för att sedan lämna cellen som koldioxid. Det finns nog något exempel där vatten deltar som reaktant i glykolysen och citronsyracykeln om du kollar på reaktionerna som sker.
Det är mitt svar på frågan, hoppas någon kan läsa igen den!!:
Mikroorganismer som cyanobakterier kan fälla upp energin i solljus genom processen för fotosyntes och lagra den i kemiska bindningar av kolhydratmolekyler. Det huvudsakliga kolhydratet bildat i fotosyntes är glukos. Andra typer av mikroorganismer som icke-fotosyntetiska bakterier, svampar och protozoer kan inte utföra denna process. Därför måste dessa organismer förlita sig på förformade kolhydrater i miljön för att erhålla den energi som krävs för deras metaboliska processer.
Cell respiration är processen genom vilken mikroorganismer erhåller den energi som finns tillgänglig i kolhydrater. De tar kolhydraterna i sin cytoplasma, och genom en komplex serie metaboliska processer bryter de ner kolhydraterna och släpper ut energi. Energin är i allmänhet inte nödvändig omedelbart, så det används för att kombinera ADP med fosfatjoner för att bilda ATP-molekyler. Under processen med cellulär andning avges koldioxid som en avfallsprodukt. Denna koldioxid kan användas genom fotosyntetisering av celler för att bilda nya kolhydrater. Också i processen med cellulär andning krävs syrgas för att tjäna som en acceptor av elektroner. Denna syrgas är identisk med syrgasen som avges vid fotosyntes.
Den övergripande mekanismen för cellulär andning inbegriper fyra underavdelningar: glykolys, i vilken glukosmolekyler bryts ner för att bilda pyrodruesyramolekyler; Krebs-cykeln, i vilken pyruvinsyra bryts ner ytterligare och energin i dess molekyl används för att bilda högenergiblandningar såsom NADH; elektrontransportsystemet, i vilket elektroner transporteras längs en serie koenzymer och cytokromer och energin i elektronerna frigörs; och kemiosmoser, där energin som ges av elektroner används för att pumpa protoner över ett membran och tillhandahålla energin för ATP-syntes.
Glycolysis. Glykolysprocessen är en metabolism med flera steg, som uppträder i cytoplasma hos mikrobiella celler och celler från andra organismer. Minst sex enzymer verkar i den metaboliska vägen.
I den första och tredje steget av vägen används ATP för att aktivera molekylerna. Således måste två molekyler av ATP användas i processen. Vidare under processen omvandlas sexkolaglukosmolekylen till mellanliggande föreningar och delas sedan i två tre-kolföreningar. De senare genomgår ytterligare omvandlingar och slutligen bildar pyruvsyra vid avslutning av processen.
Under de senare stadierna av glykolys syntetiseras fyra ATP-molekyler med användning av den energi som avges under de kemiska reaktionerna. Sålunda syntetiseras fyra ATP-molekyler och två ATP-molekyler införes i processen för en nettovinst av två ATP-molekyler i glykolys.
Även under glykolys ger en annan reaktion tillräcklig energi för att omvandla NAD tillNADH. Det reducerade koenzymet (NADH) kommer senare att användas i elektrontransportsystemet, och dess energi kommer att släppas. Under glykolys produceras två NADH-molekyler.
Eftersom glykolys inte använder syre anses förfarandet vara anaerobt. För vissa anaeroba organismer, såsom vissa bakterier och fermentationsjästar, är glykolys den enda energikällan. Det är en något ineffektiv process eftersom mycket av den cellulära energin förblir i pyramidsyraens två molekyler.
Nästan all energi som används av levande celler kommer till dem från energin i socker glukos bindningar. Glukos tränger in i heterotrofiska celler på två sätt. En metod är genom sekundär aktiv transport där transporten sker mot glukoskoncentrationsgradienten. Den andra mekanismen använder en grupp integrerade proteiner som kallas GLUT-proteiner, även kända som glukostransportörsproteiner. Dessa transporters hjälper till underlättad diffusion av glukos. Glykolys är den första vägen som används vid nedbrytning av glukos för att extrahera energi. Det äger rum i cytoplasman hos både prokaryota och eukaryota celler. Det var förmodligen en av de tidigaste metaboliska vägarna att utvecklas eftersom den används av nästan alla organismer på jorden. Processen använder inte syre och är därför anaerob.
Glykolys är den första av de huvudsakliga metaboliska vägarna för cellulär andning för att producera energi i form av ATP. Genom två separata faser spaltas sexkarbonringen av glukos i två tre-kolsocker av pyruvat genom en serie enzymatiska reaktioner. Den första fasen av glykolys kräver energi, medan den andra fasen fullbordar omvandlingen till pyruvat och producerar ATP och NADH för cellen att använda för energi. Sammantaget ger processen med glykolys en nettovinst av två pyruvatmolekyler, två ATP-molekyler och två NADH-molekyler för cellen att använda för energi. Efter omvandlingen av glukos till pyruvat är den glykolytiska vägen kopplad till Krebs-cykeln, där ytterligare ATP kommer att produceras för cellens energibehov.
Första hälften av glykolys (energikrävande steg)
I den första halvan av glykolys används två adenosintrifosfat (ATP) -molekyler vid fosforylering av glukos, som sedan delas i två tre-kolmolekyler såsom beskrivs i följande steg.
Steg 1: Det första steget i glykolys katalyseras av hexokinas, ett enzym med bred specificitet som katalyserar fosforyleringen av sex-kolsocker. Hexokinas fosforylerar glukos med ATP som källa till fosfat, vilket ger glukos-6-fosfat, en mer reaktiv form av glukos. Denna reaktion förhindrar att den fosforylerade glukosmolekylen fortsätter att interagera med GLUT-proteinerna. Det kan inte längre lämna cellen eftersom det negativt laddade fosfatet inte tillåter det att passera det hydrofoba inre av plasmamembranet.
Steg 2: I det andra steget av glykolys omvandlar ett isomeras glukos-6-fosfat till en av dess isomerer, fruktos-6-fosfat. Ett enzym som katalyserar omvandlingen av en molekyl till en av dess isomerer är ett isomeras. (Denna förändring från fosfoglukos till fosfofructos möjliggör eventuell delning av sockret i två tre-kolmolekyler).
Steg 3: Det tredje steget är fosforyleringen av fruktos-6-fosfat, katalyserad av enzymet fosfofructokinas. En andra ATP-molekyl donerar ett högenergifosfat till fruktos-6-fosfat, vilket producerar fruktos-1,6-bisfosfat. I denna väg är fosfofruktokinas ett hastighetsbegränsande enzym. Det är aktivt när koncentrationen av ADP är hög; Det är mindre aktivt när ADP-nivåerna är låga och koncentrationen av ATP är hög. Således, om det finns "tillräckligt" ATP i systemet, går vägen ner. Detta är en typ av slutprodukthämning, eftersom ATP är slutprodukten av glukoskatabolism.
Steg 4: De nyligen tillsatta högenergifosfaterna destabiliserar ytterligare fruktos-1,6-bisfosfat. Det fjärde steget i glykolys använder ett enzym, aldolas, för att klyva 1,6-bisfosfat i två tre-kol-isomerer: dihydroxiacetonfosfat och glyceraldehyd-3-fosfat.
Steg 5: I det femte steget transformerar ett isomeras dihydroxiacetonfosfatet i dess isomer, glyceraldehyd-3-fosfat. Sålunda fortsätter vägen med två molekyler av en enda isomer. Vid denna punkt i vägen finns en nettoinvestering av energi från två ATP-molekyler i nedbrytningen av en glukosmolekyl.
Andra halvan av glykolys (energirelaterande steg)
I den andra halvan av glykolys frigörs energi i form av 4 ATP-molekyler och 2 NADH-molekyler. Hittills har glykolys kostat cellens två ATP-molekyler och producerat två små, tre-kolsockermolekyler. Båda dessa molekyler kommer att gå igenom den andra halvan av vägen där tillräcklig energi kommer att extraheras för att betala tillbaka de två ATP-molekylerna som användes som en initial investering samtidigt som de producerar en vinst för cellen av två ytterligare ATP-molekyler och två jämn högre energi NADH-molekyler.
Steg 6: Det sjätte steget i glykolys oxiderar sockret (glyceraldehyd-3-fosfat), extraherar högenergi-elektroner, vilka upptas av elektronbäraren NAD +, som producerar NADH. Sockeret fosforyleras sedan genom tillsats av en andra fosfatgrupp, som producerar 1,3-bisfosfoglycerat. Observera att den andra fosfatgruppen inte kräver någon annan ATP-molekyl.
Här återigen finns en potentiell begränsningsfaktor för denna väg. Fortsättningen av reaktionen beror på tillgängligheten av den oxiderade formen av elektronbäraren NAD +. Således måste NADH kontinuerligt oxideras tillbaka till NAD + för att hålla detta steg kvar. Om NAD + inte är tillgänglig, sänker eller slutar den andra halvan av glykolys. Om syre är tillgängligt i systemet oxideras NADH lätt, dock indirekt, och högenergielektronerna från väte som släpps i denna process kommer att användas för att producera ATP. I en miljö utan syre kan en alternativ väg (fermentation) ge oxidationen av NADH till NAD +.
Steg 7: I det sjunde steget, katalyserat av fosfoglyceratkinas (ett enzym som kallas omvänd reaktion) donerar 1,3-bisfosfoglycerat ett högenergifosfat till ADP, vilket bildar en molekyl av ATP. (Detta är ett exempel på fosforylering på substratnivå.) En karbonylgrupp på 1,3-bisfosfoglycerat oxideras till en karboxylgrupp och 3-fosfoglycerat bildas.
Steg 8: I det åttonde steget rör den kvarvarande fosfatgruppen i 3-fosfoglycerat från det tredje kolet till det andra kolet, vilket producerar 2-fosfoglycerat (en isomer av 3-fosfoglycerat). Enzymet som katalyserar detta steg är ett mutas (isomeras).
Steg 9: Enolas katalyserar det nionde steget. Detta enzym orsakar 2-fosfoglycerat att förlora vatten från dess struktur; Detta är en dehydreringsreaktion, vilket resulterar i bildandet av en dubbelbindning som ökar den potentiella energin i det återstående fosfatbindningen och producerar fosfonolpyruvat (PEP).
Steg 10: Det sista steget i glykolys katalyseras av enzymet pyruvatkinas (enzymet i det här fallet kallas omvänd reaktion av pyruvatets omvandling till PEP) och resulterar i produktion av en andra ATP-molekyl genom fosforylering på substratnivå och förening pyruvsyra (eller dess saltform, pyruvat). Många enzymer i enzymatiska vägar kallas för omvända reaktioner eftersom enzymet kan katalysera både framåt och bakre reaktioner (dessa kan ha beskrivits initialt av den omvända reaktionen som äger rum in vitro under icke fysiologiska förhållanden).
Resultat av glykolys
En glukosmolekyl producerar fyra ATP, två NADH och två pyruvatmolekyler under glykolys. Glykolys börjar med en glukosmolekyl och slutar med två pyruvatsyra (pyruvinsyra) molekyler, totalt fyra ATP-molekyler och två molekyler NADH. Två ATP-molekyler användes i den första halvan av vägen för att framställa 6-kol-ringen för klyvning, så cellen har en nettoförstärkning av två ATP-molekyler och 2 NADH-molekyler för dess användning. Om cellen inte kan katabolera pyruvatmolekylerna ytterligare (via citronsyracykeln eller Krebs-cykeln) kommer den att skörda endast två ATP-molekyler från en glukosmolekyl.
Äldre däggdjursröda blodkroppar har inte mitokondrier och kan inte åstadkomma aerob andning, processen där organismer omvandlar energi i närvaro av syre. I stället är glykolys den enda källan till ATP. Därför, om glykolys avbryts, förlorar de röda blodkropparna sin förmåga att behålla sina natriumkaliumpumpar, vilket kräver att ATP ska fungera och så småningom dör de. Till exempel, eftersom den andra halvan av glykolys (som producerar energimolekylerna) saktar eller stannar i frånvaro av NAD +, när NAD + inte är tillgänglig, kommer röda blodkroppar inte att kunna producera en tillräcklig mängd ATP för att överleva. Dessutom kommer det sista steget i glykolys inte att uppstå om pyruvatkinas, enzymet som katalyserar bildandet av pyruvat, inte är tillgängligt i tillräckliga kvantiteter. I denna situation fortsätter hela glykolysvägen att fortsätta, men endast två ATP-molekyler kommer att tillverkas under andra hälften (i stället för de vanliga fyra ATP-molekylerna). Således är pyruvatkinas ett hastighetsbegränsande enzym för glykolys.
Uppdelning av pyruvat
Efter glykolys omvandlas pyruvat till acetyl CoA för att komma in i citronsyracykeln. För att pyruvat ska produkten av glykolys, för att komma in på nästa väg, måste den genomgå flera ändringar för att bli acetylkoenzym A (acetyl CoA). Acetyl CoA är en molekyl som omvandlas vidare till oxaloacetat, som går in i citronsyracykeln (Krebs-cykeln). Omvandlingen av pyruvat till acetyl CoA är en trestegsprocess.
Steg 1: En karboxylgrupp avlägsnas från pyruvat, vilket frigör en molekyl koldioxid i det omgivande mediet. (Obs: koldioxid är ett kol som är fäst vid två syreatomer och är en av de viktigaste slutprodukterna av cellulär andning.) Resultatet av detta steg är en tvåkarbonhydroxietylgrupp bunden till enzymet pyruvatdehydrogenas; Den förlorade koldioxiden är den första av de sex kolatomerna från den ursprungliga glukosmolekylen som ska avlägsnas. Detta steg fortskrider två gånger för varje molekyl av glukosmetaboliserad (kom ihåg: det finns två pyruvatmolekyler som produceras i slutet av glykolys); Således kommer två av de sex kolatomen att ha avlägsnats i slutet av båda dessa steg.
Steg 2: Hydroxietylgruppen oxideras till en acetylgrupp, och elektronerna plockas upp av NAD +, bildande NADH (den reducerade formen av NAD +). Hög-energielektronerna från NADH kommer att användas senare av cellen för att generera ATP för energi.
Steg 3: Den enzymbundna acetylgruppen överförs till CoA och producerar en molekyl acetyl CoA. Denna molekyl av acetyl CoA omvandlas därefter vidare för att användas i nästa metabolismväg, citronsyracykeln.
Vad som händer beror nästa på om syre är närvarande. Om det är kan aerob andning ske. Syre kan dock inte alltid finnas tillgänglig i den mängd som krävs, och inte alla organismer kan reagera aerobt. För att lösa detta problem kan många organismer istället kunna reagera anaerobt - utan syre. Men i det här fallet kommer vi att prata om aerob andning för att följa O2-vägen igenom.
Aerob andning använder syre för att bryta ner glukos, aminosyror och fettsyror och är det huvudsakliga sättet som kroppen genererar adenosintrifosfat (ATP), som ger energi till musklerna. Efter glykolys (den anaeroba nedbrytningen av glukos i pyruvat omvandlas pyruvat till acetyl CoA i matrisen av de energiöverförande mitokondrier via länkreaktionen. Nästa är Krebs-cykeln, vilken uppträder två gånger per glukosmolekyl, som producerar - bland annat kemikalier som matar in i den aeroba delen av processen - mer ATP.
Acetyl CoA till CO2
Acetyl CoA kopplar glykolys och pyruvatoxidation med citronsyracykeln. I närvaro av syre levererar acetyl CoA sin acetylgrupp till en fyrkolmolekyl, oxaloacetat, för att bilda citrat, en sex-kolmolekyl med tre karboxylgrupper. Under detta första steg i citronsyracykeln recirkuleras CoA-enzymet, som innehåller en sulfhydrylgrupp (-SH), och blir tillgänglig för att fästa en annan acetylgrupp. Citratet skördar därefter återstoden av den extraherbara energin från det som började som en glukosmolekyl och fortsätter genom citronsyracykeln.
I citronsyracykeln frisätts de två kolatomerna som ursprungligen var acetylgruppen av acetyl CoA som koldioxid, en av de viktigaste produkterna av cellulär andning genom en serie enzymatiska reaktioner. För varje acetyl CoA som går in i citronsyracykeln frisätts två koldioxidmolekyler i reaktioner som är kopplade till produktionen av NADH-molekyler från reduktionen av NAD + -molekyler.
Förutom citronsyracykeln, som kallas för den första intermediären som bildas, citronsyra eller citrat, när acetat förenas med oxaloacetatet är även cykeln känd av två andra namn. TCA-cykeln är namngiven för trikarboxylsyror (TCA) eftersom citronsyra (eller citrat) och isokitrat, de första två intermediärer som bildas, är trikarboxylsyror. Dessutom är cykeln känd som Krebs-cykeln, uppkallad efter Hans Krebs, som först identifierade stegen i vägen på 1930-talet i duva-flygmuskel.
Den aeroba delen av processen beror på en serie proteinkomplex som är organiserade längs vikterna av mitokondriernas inre membran (cristae). Dessa är anordnade så att elektroner passerar från en reaktionsmolekyl till nästa, i en serie av steg känd som elektrontransportkedjan. Denna process slutar med ATP-syntas, ett enzym som producerar ATP från adenosindifosfat (ADP) och oorganiskt fosfat (upp till cirka 30 molekyler ATP per glukosmolekyl, enligt nuvarande tänkande), fånga den slutliga delen av den energi som frigörs av hela processen i en form som resten av cellen kan använda.
Länkreaktion
Länkreaktionen sker i den mitokondriska matrisen och omvandlar pyruvat till acetyl CoA-kolmolekylmolekylen genom att avlägsna koldioxid och väte genom processen med dekarboxylering.
Koldioxid och väte avlägsnas från två pyruvatmolekyler, vilket producerar två acetylgrupper. Vätet borttaget överförs till NAD, vilket reducerar det.
Coenzym A (CoA) kombinerar med acetylgruppen för att bilda acetyl CoA. Acetyl CoA kan sedan gå in i Krebs-cykeln.
Krebs cykel
Krebs-cykeln uppträder också i mitokondriematrisen och arbetar för att fullständigt oxidera acetyl CoA. Eftersom en molekyl glukos producerar två pyruvatmolekyler, och därför två acetyl-CoA-molekyler, uppstår cykeln två gånger per glukos.
1 Acetyl CoA (en tvåkolmolekyl) kombinerar med oxaloacetat (en fyrkolmolekyl) för att producera citrat (en sexkol molekyl) som frisätter koenzym A.
2 Koldioxid avlägsnas från citrat och NAD reduceras, vilket bildar en fem-kolmolekyl.
3 Koldioxid avlägsnas från fem-kolmolekylen och NAD reduceras. BNP konverteras till GTP, vilket stimulerar omvandlingen av ADP till ATP. En fyrkol molekyl kvarstår.
4 FAD reduceras sedan för att producera en annan fyrkolmolekyl.
5 Slutligen reduceras NAD för att producera oxaloacetat från denna fyrkolmolekyl, och cykeln startar igen.
Elektron transport kedja
Elektrontransportkedjan använder elektronerna från elektronbärare för att skapa en kemisk gradient som kan användas för att driva oxidativ fosforylering. Oxidativ fosforylering är ett mycket effektivt sätt att producera stora mängder ATP, den grundläggande energienheten för metaboliska processer. Under denna process utbyts elektroner mellan molekyler, vilket skapar en kemisk gradient som möjliggör produktion av ATP. Den viktigaste delen av denna process är elektrontransportkedjan, som producerar mer ATP än någon annan del av cellulär andning.
Elektron transport kedja
Elektrontransportkedjan är den sista komponenten av aerob andning och är den enda delen av glukosmetabolism som använder atmosfäriskt syre. Elektrontransport är en serie av redoxreaktioner som liknar ett relä. Elektroner skickas snabbt från en komponent till nästa till kedjans slutpunkt, där elektronerna reducerar molekylärt syre som producerar vatten. Detta krav på syre i kedjans sista steg kan ses i den övergripande ekvationen för cellulär andning, vilket kräver både glukos och syre.
Ett komplex är en struktur som består av en central atom, molekyl eller protein som är svagt kopplad till omgivande atomer, molekyler eller proteiner. Elektrontransportkedjan är en aggregering av fyra av dessa komplex (märkt I till IV), tillsammans med tillhörande mobila elektronbärare. Elektrontransportkedjan är närvarande i flera kopior i det inre mitokondriella membranet av eukaryoter och plasmamembranet av prokaryoter. Elektrontransportkedjan är en serie elektrontransportörer inbäddade i det inre mitokondriska membranet som transporterar elektroner från NADH och FADH2 till molekylärt syre. I processen pumpas protoner från mitokondriematrisen till intermembranutrymmet och syre reduceras för att bilda vatten.
I den sista etappen av aerob andning används elektrontransport för att driva transporten av protoner (H +), vilket leder till produktion av ATP. Denna process är känd som oxidativ fosforylering. Som du kanske har märkt, producerar Krebs-cykeln inte mycket ATP. Istället producerar det mycket hög-energielektroner som bärs av minskad FAD och minskad NAD. Elektrontransportkedjan omvandlar denna energi till ATP genom åtgärder och interaktioner av enzym och proteinkomplex i det inre membranet.
1- Proteinkomplexen vid starten av kedjan accepterar elektroner från reducerad NAD och reducerad FAD.
2- Dessa elektroner passeras sedan längs kedjan, från komplex till komplex. När de rör sig längs kedjan lockar elektronerna protoner, drar dem ut ur mitokondriematrisen, genom det inre membranet och in i mellansmältet.
3- Det slutliga proteinkomplexet, cytokromoxidas, passerar elektronerna till syre, bildar vatten (tillsammans med protoner närvarande i mitokondriematrisen).
4- Eftersom protonerna som dras in i intermembranutrymmet inte kan penetrera membranet och återgå till matrisen ökar koncentrationsgradienten över membranet dramatiskt. Denna gradient driver ATP syntas. Protonerna återvänder snabbt till matrisen genom ATP-syntas, roterar ett par motorer som producerar ATP från ADP och oorganiskt fosfat (Pi). (Du kan läsa mer om hur ATP-syntas fungerar i vår "Focus protein: ATP synthase" artikel.)
ATP-utbyte
Mängden energi (som ATP) erhållen från glukoskatabolism varierar mellan olika arter och beror på andra relaterade cellulära processer. I en eukaryot cell kan processen med cellulär andning metabolisera en molekyl glukos till 30 till 32 ATP. Glykolysprocessen producerar endast två ATP, medan resten produceras under elektrontransportkedjan. Det är klart att elektrontransportkedjan är mycket effektivare, men den kan bara utföras i närvaro av syre.
Antalet ATP-molekyler som alstras via katabolismen av glukos kan variera väsentligt. Till exempel kan antalet vätejoner elektrontransportkedjekomplexen pumpa genom membranet varierar mellan olika arter. En annan varianskälla uppträder under transport av elektroner över mitokondrierens membran. Den NADH som genereras av glykolys kan inte enkelt komma in i mitokondrier. Således plockas elektroner på insidan av mitokondrier av antingen NAD + eller FAD +. Dessa FAD + -molekyler kan transportera färre joner; Följaktligen genereras färre ATP-molekyler när FAD + verkar som en bärare. NAD + används som elektrontransportör i levern och FAD + verkar i hjärnan.
Kan någon hjälpa mig med en avslutning som passar eller tycker ni att det jag skrivit räcker?
Nu har du skrivit en hel uppsats som till 90 % behandlar saker som inte svarar på frågan du postade i ditt ursprungliga inlägg. Är det fortfarande frågan om vart syreatomerna tar vägen som gäller, eller har du gått över till något annat? Är det tänkt att vara en stor inlämningsuppgift eller i vilket sammanhang har frågan ställts?
Teraeagle skrev :Nu har du skrivit en hel uppsats som till 90 % behandlar saker som inte svarar på frågan du postade i ditt ursprungliga inlägg. Är det fortfarande frågan om vart syreatomerna tar vägen som gäller, eller har du gått över till något annat? Är det tänkt att vara en stor inlämningsuppgift eller i vilket sammanhang har frågan ställts?
Det är en fråga bland många andra inom denna slutuppgiften, och läraren sa att frågorna är jätte avancerade och man måste kunna gå in inom de olika processerna för att se var O2 försvinner, snälla har du möjligheten att hjälp mig och säga vad jag ska behålla och vad som jag ska ta bort från texten, eller finns det en sida som du kan länka för att jag ska kunna läsa vidare?
Det är inte längden på texten som spelar roll, utan innehållet. Du hade kunnat få ihop svaret på frågan från våra inlägg ovan och om du inte förstod vad vi menade hade du kunnat fråga det. Nu har du skrivit massvis om ATP, olika enzymer och röda blodkroppar som inte alls hör till frågan.
Men egentligen är det inte en enda reaktion utan många (20-30 stycken). Ta en titt på de olika stegen. Varifrån kommer syreatomerna i koldioxiden? Hur länge har de funnits i kroppen? Vart tar syret i syrgasen vägen i sin första reaktion? Hur länge kan man tänka sig att det stannar i kroppen?
De processer du kan titta på till att börja med är citronsyracykeln och elektrontransportkedjan.
I texten förklarade jag ju glycolysen i detalj för att se vad syran tar vägen och sedan valde jag att prata om den aeroba andningen för det är den som syret finns med i. Vid detta fall tyckte jag att Acetyl CoA till CO2 är viktigt att prata om då just CO2 är blir till
är det inte typ så jag skulle tänka?
SvanteR menade nog inte att du ska gå igenom varje steg i detalj, utan att du ska leta upp reaktionerna som sker och se var syrgas går in som reaktant och var koldioxid lämnar som produkt.
Om du kollar in den här länken kan du se en översikt av citronsyracykeln och stegen strax före. Slutsatsen här är alltså att koldioxid kommer ut som produkt från citronsyracykeln. Det bildas ingen koldioxid i glykolysen eller elektrontransportkedjan om du kollar på liknande översikter av de processerna. Du kan även se att syrgas bara kommer in som reaktant i elektrontransportkedjan enligt min formel här uppe, där vatten bildas.
Nu har alltså syreatomerna från syrgasen hamnat i vattenmolekyler. Ett sätt att se på det är därför att syret från syrgasen i SvanteR:s formel här ovan hamnar i vattenmolekylerna, medan syret i koldioxiden då (enligt uteslutningsprincipen) måste komma från sockret. Problemet är att det inte riktigt finns tillräckligt med syre i sockret för det, så en del av syret i koldioxiden måste trots allt komma från syrgas. Hur går det till? Ett tips är att kolla på översikten av citronsyracykeln som jag länkade till.
Teraeagle skrev :SvanteR menade nog inte att du ska gå igenom varje steg i detalj, utan att du ska leta upp reaktionerna som sker och se var syrgas går in som reaktant och var koldioxid lämnar som produkt.
Om du kollar in den här länken kan du se en översikt av citronsyracykeln och stegen strax före. Slutsatsen här är alltså att koldioxid kommer ut som produkt från citronsyracykeln. Det bildas ingen koldioxid i glykolysen eller elektrontransportkedjan om du kollar på liknande översikter av de processerna. Du kan även se att syrgas bara kommer in som reaktant i elektrontransportkedjan enligt min formel här uppe, där vatten bildas.
Nu har alltså syreatomerna från syrgasen hamnat i vattenmolekyler. Ett sätt att se på det är därför att syret från syrgasen i SvanteR:s formel här ovan hamnar i vattenmolekylerna, medan syret i koldioxiden då (enligt uteslutningsprincipen) måste komma från sockret. Problemet är att det inte riktigt finns tillräckligt med syre i sockret för det, så en del av syret i koldioxiden måste trots allt komma från syrgas. Hur går det till? Ett tips är att kolla på översikten av citronsyracykeln som jag länkade till.
Okej har kollat på elektrontransportkedjan och glycolysen och där finns inte CO2 som produkt, men ska jag inte kolla när O2 kommer in? för den kommer in som reaktant i elektrontransportkedjan som du skrev ( skrev dock in din formel och att läsa vidare om vad som verkligen sker men hitta inget)
den länken du skickar visar att det kommer ut CO2 från krebs cykeln, dock förstår jag inte din förklaring därefter
I citronsyracykeln kommer det ut koldioxid som produkt, men syrgas är inte en reaktant i citronsyracykeln. Det betyder att syreatomerna i koldioxiden från citronsyracykeln kommer från de syreatomer som finns i de molekyler som är reaktanter för citronsyracykeln (i princip från sockret).
Syrgasen är reaktant i elektronstransportkedjan. I elektrontransportkedjan bildas det vatten. Det är där syreatomerna från syrgasen hamnar.
Uppgiften går ut på att du ska spåra hur en syreatom åker genom cellen, från att den åker in som syrgas och ut som antingen koldioxid eller vatten. Att den kan komma ut som vatten syns ganska tydligt i elektrontransportkedjan. Det är alltså första ”nivån” av svaret på frågan, d.v.s. att det är inte helt korrekt eftersom syreatomerna även kan komma ut i vattenmolekyler (vilket Smaragdalena skrev i sitt inlägg).
Om du kollar på SvanteR:s formel kan du se att tolv syreatomer kommer in som syrgas, men bara sex syreatomer kommer ut som vatten. Det innebär att resterande sex syreatomer från syrgasen måste komma ut som koldioxid. Min fråga till dig är hur det är möjligt, ifall syrgas bara är en reaktant i elektrontransportkedjan (där ingen koldioxid produceras)?
Medan elektrontransportkedjans huvuduppgift är att producera ATP är en annan viktig biprodukt vatten. Om du följer vägen för elektroner och protoner märker du kanske att de följer samma grundläggande vägen till den punkt där ATP produceras. Vid slutet av kedjan tas elektronerna upp av syremolekyler för att göra vatten. Det är därför som syre är känd som den sista elektronacceptorn. Att sätta saker i perspektiv tänka på hur vi andas in syre med våra lungor, transportera det med röda blodkroppar i våra artärer till celler och syre används slutligen inuti mitokondrierna i varje cell för att acceptera elektroner i slutet av elektrontransportkedjan .
Electron transport chain sista steg
Om syre inte var där för att acceptera elektroner skulle de bara läcka ut i cellerna och orsaka all slags cellulär skada som kan döda våra celler. Lyckligtvis kan våra celler känna igen detta och återgå till anaerob andning. Om du är bekant med anaerob andning och glykolys vet du att mjölksyra kommer att produceras. Så nästa gång du spelar din favorit sport och dina muskler börjar skada bör du inse att du har tappat din syreförsörjning till dina muskler och de har återgått till anaerob andning. Du gör också betydligt mindre ATP.
Medan vi känner till elektronernas roll i vattenproduktionen, transporteras protonerna tillbaka till matrisen och tillåter ATP-sytas att göra ATP. En analogi för det sista steget i elektrontransportkedjan är en fläkt i botten av en trappa. Ledningen måste springa nerför trappan och representerar flödet av elektronens byggnadsmoment. En gång längst ner på trappan når det uppbyggda momentet fläkten som gör att den snurrar. På samma sätt i vår cell gör ATP-syntas också en snurrande rörelse då den driver ATP-produktion.
Det här är förklaringen på hur det är möjligt ifall syrgas bara är en reaktant i elektrontransportkedjan där ingen koldioxid produceras
Har du skrivit texten själv?
Teraeagle skrev :Har du skrivit texten själv?
Ja+ klippt in delar från texten jag skrivit där uppe ( som jag också skrivit) förlåt om det är grammatikfel och sånt men skrev den snabbt
Om du vill åstadkomma ett svar på A-nivå skall det svara på frågan utan att innehålla en massa ovidkommande svammel. Du har långt kvar dit.
Fusk är inte tillåtet på Pluggakuten. Denna text är en sammansättning av plagiat från olika hemsidor. Om du undrar över vad som räknas som plagiat och inte, har analysverktyget Urkund en bra genomgång på sin hemsida. (länk) Denna tråd låses nu. /Smutstvätt, moderator
