التنفس وتحرير الطاقة

Respiration and release of Energy

2- تكوين المساعد الإنزيمي ( أ ) Formation of acetyl coenzyme A

في وجود الأكسيجين فان حمض البيروفيك الناتج عن الإنشطار السكري يدخل في دورة كريبس ولكنه قبل دخوله في الدورة مباشرةً يتم أكسدة إحدى ذراته الكربونية إلى  CO₂ وينتزع أيضاً في هذه المرحلة ذرتين من الهيدروجين يتم التقاطها بواسطة المركب NAD⁺ .

يتبقى من جزئ البيروفيك مجموعة أستيل CO - CH₃ والتي تتحد مع المرافق الأنزيمي ( مرافق أنزيم - أ ) لتنتج مادة جديدة تسمى ( أستيل مرافق أنزيم - أ Acetyl CoA ) ويمكن تلخيصها كما يلي :

لاحظ أن ناتج التحلل السكري 2 جزئ بيروفيت . تفاعلات هذه المرحلة تحدث في حشوة الميتوكوندريا .

3- حلقة كريبس Krebs cycle

فيما مضى عرفنا السبب في عدم الكفاءة النسبية للتحلل السكري والتخمر وذلك بالنسبة للطاقة المنطلقة . غير أنه تحت الظروف الهوائية يتعرض البيروفيت ، الناتج النهائي للتحلل الجلوكوزي ، للتجزأ الكربوني ويُكون أستيل CoA .

أستيل CoA هو "حلقة الوصل " بين التحلل السكري وحلقة كريبس ( حلقة حامض الستريك ) . هذه التسمية ترجع إلى أن حامض الستريك هو أول مركب يتكون في حلقة التفاعل . الحلقة سميت باسم عالم الكيمياء الإنجليزي إتش .إى. كريبس H.A.Kerbs والذي لعب دوراً رئيسيا في اكتشافها . بواسطة حلقة كريبس ومنظومة نقل الإلكترون يتأكسد البيروفيت إلى  CO₂ وH₂O . وهكذا فان الأكسدة التامة للجلوكوز وتحوله إلى CO₂ وH₂O  قد تحدث نتيجة للتحلل الجلوكوزي ، حلقة كريبس ومنظومة نقل الإلكترون . من خلال ارتباطه مع منظومة نقل الإلكترون ، وأكسدة حلقة كريبس يمكن أن ينتج عنها   24  جزئ  ATP . هكذا فإنه بالنسبة لانطلاق الطاقة حلقة كريبس أكثر كفاءة من التحلل السكري أو التخمر . تفاعلات حلقة كريبس تحدث في حشوة الميتوكوندريا 

والشكل التالي مخطط لدورة حمض الستريك .

يتضح من ذلك أن دورة كريبس هي مصدر الهيدروجين والذي ينتج القدر الأكبر من الطاقة الناتجة عن أكسدة جزئ الجلوكوز . كما أنها تستخدم أيضاً في إنتاج المواد الوسيطة اللازمة لتكوين الأحماض الدهنية والأحماض الأمينية والكاروتينات وبنهاية دورة كريبس تتم الأكسدة التامة لجزئ الجلوكوز .

4- الفسفرة التأكسدية Oxidative phosphorylation

تعتبر المرحلة الأخيرة من مراحل التنفس الهوائي ونلاحظ مما سبق أن جزيئات  ATP  التي نتجت حتى الآن 4 جزيئات أي تقدر بـ 11 % تقريباً من العدد الإجمالي المتوقع 38 جزئ ATP  وبقية العدد وهو 34 جزئ ATP   تأتي في هذه المرحلة وتقدر بـ 89% تقريباً وتتم في أعراف الميتوكوندريا حيث يوجد مجموعة من المواد المعقدة التركيب والتي تعمل على نقل ذرات الهيدروجين والالكترونات .

الفسفرة التأكسدية : استخدام الطاقة المنطلقة في دعم تكوين ATP من ADP

Copyright © 2001 - 2010 SchoolArabia. All rights reserved الحقوق القانونية و حقوق الملكية الفكرية محفوظة للمدرسة العربية