تنفس سلولی: تفاوت میان نسخه‌ها

تنفس هوازی برای تولید آدنوزین تری‌فسفات به [[اکسیژن]] نیاز دارد، گرچه کربوهیدرات، چربی‌ها و پروتئین‌ها نیز می‌توانند به عنوان واکنش دهنده‌ها به هنگام شکستن [[پیرویک اسید]] در واکنش [[قندکافت]] تولید شوند. در طول واکنش قندکافت و به هنگام [[چرخه اسید سیتریک]] پیرویک اسید به [[میتوکندری]] وارد می‌شود و طی واکنش‌های [[چرخه اسید سیتریک]] به طور کامل اکسیده می‌شود. محصولات تنفس هوازی شامل آب و دای اکسید کربن می‌شود، اما انرژی (الکترون) که تولید می‌شود توسط واکنش فسفرگیری و به وسیله حامل‌های انرژی چون [[نیکوتین‌آمید آدنین دی‌نوکلئوتید]] و [[اف‌ای‌دی]] که در [[زنجیره انتقال الکترون]] در جریان اند برای شکاندن [[آدنوزین دی‌فسفات]] و تبدیل آن به آدنوزین تری‌فسفات مورد استفاده قرار می‌گیرد.

'''واکنش ساده شده: '''

| گرما + C_۶H_۱۲O_۶ (s) + ۶6 O_۲ (g) → ۶ CO_۲ (g) + ۶6 H_۲O

به طور کلی واکنش تنفس هوازی تا ۱۵ برابر کارآمد تر از واکنش [[تنفس بی‌هوازی]] در یاخته است زیرا واکنش هوازی به ازای هر مولکول گلوکز ۲۹ تا ۳۰ مولکول آدنوزین تری‌فسفات تولید می‌نماید، در حالی که واکنش تنفس غیر هوازی تنها ۲ مولکول آدنوزین تری‌فسفات تولید می‌نماید. گرچه موجوداتی چون [[متانوژن|متانوژنها]]ها [[آرکی‌باکتری|آرکی‌باکتریهایی]] هستند که در شرایط بی‌هوازی، متان را توسط تنفس غیر هوازی بعنوان محصول حتمی متابولیسم تولید می‌کنند و در مقایسه با انسان‌ها تعداد مولکول آدنوزین تری‌فسفات بیشتری را طی واکنش تنفس غیر هوازی تولید می‌کنند.

'''گلیکولیز''' یا '''قندکافت''' مجموعه‌ای از واکنش‌های درون [[یاخته|یاخته‌ای]] است که توسط آن یک [[کربوهیدرات|قند]] شش [[کربن|کربنه]] (معمولاً [[گلوکز]]) به ترکیبات کربن‌دار کوچک‌تری (دو [[مولکول]] سه[[کربن|کربنه]] [[اسید پیرویک|پیروات]]) شکسته می‌شود<ref>قندکافت (همان گونه که در ادامه متن آورده شده‌است) دارای انواع گوناگونی است ولی از آن جایی که سوخت اصلی برخی جانداران به ویژه انسان، گلوکز است، در بیشتر کتاب‌های زیست‌شیمی منظور از واژهٔ قندکافت یا گلیکولیز (و یا glycolysis در نوشتارهای انگلیسی) شکست آنزیمی گلوکز و تشکیل دو مولکول پیروات در مسیر امبدن - میرهوف می‌باشد.</ref> و بخشی از انرژی آزاد [[کربوهیدرات|قند]] در تشکیل حاملین الکترون مانند [[آدنوزین تری‌فسفات|ATP]]، [[نیکوتین‌آمید آدنین دی‌نوکلئوتید|NADH]] و [[نیکوتین‌آمید آدنین دی‌نوکلئوتید|NADPH]] ذخیره می‌شود. قندکافت و شناخته‌شده‌ترین [[مسیر سوخت و ساز|مسیر]] از [[مسیر سوخت و ساز|مسیرهای سوخت و ساز]] است. قندکافت، خود انواع مختلفی دارد که مهم‌ترین آنها [[مسیر امبدن - میرهوف]] و [[مسیر انتنر - دودروف]] می‌باشند. به طور کلی [[مسیر سوخت و ساز|مسیر]] اصلی [[فروگشت]] [[گلوکز]] در همهٔ انواع [[یاخته|یاخته‌ها]]،‌ها، [[مسیر امبدن - میرهوف]] است. فرایند [[مسیر امبدن - میرهوف|امبدن - میرهوف]] در درون [[سیتوپلاسم]] [[یاخته|یاخته‌های]]‌های [[پروکاریوت|پروکاریوتی]] و [[یوکاریوت|یوکاریوتی]] انجام می‌شود در حالی که [[مسیر انتنر - دودروف]] تنها در [[پروکاریوت|پروکاریوت‌ها]]‌ها رخ می‌دهد. بسیاری از [[اندامگان بی‌هوازی]] برای تامینتأمین [[انرژی]] مورد نیاز خود کاملاً به قندکافت وابسته‌اند. با توجه به بررسی‌های توالی [[ژن|ژنی]] بسیاری از جانوران و این که جو اولیه زمین فاقد اکسیژن بوده‌است، پژوهشگران احتمال می‌دهند که قندکافت یکی از ابتدایی‌ترین [[مسیر سوخت و ساز|مسیرهای تولید انرژی]] از [[مولکول|مولکول‌های]]‌های [[سوخت|سوختی]] [[آلی]] باشد.

'''چرخهٔ اسید سیتریک''' که به آن '''چرخهٔ تری‌کربوکسیلیک اسید''' و '''چرخهٔ کربس''' (به افتخار کاشف آن، [[هانس آدولف کربس|هانس کربس]]) نیز گفته می‌شود، [[مسیر سوخت و ساز|مسیری]] چرخشی برای [[اکسایش]] ریشه‌های [[استیل]] به [[دی‌اکسید کربن]] است که اولین مرحلهٔ آن تشکیل [[سیترات]] می‌باشد. چرخه اسید سیتریک نقش بزرگی را در [[دگرگشت]] ایفا می‌کند: [[فروگشت|مسیرهای فروگشت]] به آن جاری می‌شوند و [[فراگشت|مسیرهای فراگشت]] از آن آغاز می‌شوند. ترکیبات میانهٔ چرخه اسید سیتریک، پیش‌سازهای بسیاری از [[زیست‌مولکول|زیست‌مولکول‌ها]]‌ها هستند.<ref>بیوشیمی لینجر-۲۰۰۸</ref><ref>بیوشیمی استرایر، جلد ۱: سعیدامین زاده (ترجمه): ۱۳۸۳</ref>

'''فسفرگیری اکسایشی''' {{به انگلیسی|Oxidative phosphorylation}} فرایندی [[آنزیم|''آنزیمی'']] است که طی آن [[مولکول]] [[آدنوزین تری‌فسفات|ADP]] به کمک [[زنجیر انتقال الکترون|انتقال الکترون]] از یک [[پیش‌ماده]] به [[اکسیژن|'''اکسیژن''' مولکولی]]، [[فسفرگیری]] کرده و [[آدنوزین تری‌فسفات|ATP]] تولید می‌شود. این مجموعه واکنش‌ها درون [[میتوکندری]] [[یاخته|یاخته‌های]]‌های [[یوکاریوت|یوکاریوتی]] و روی غشای داخلی [[یاخته|یاخته‌های]]‌های [[پروکاریوت|پروکاریوتی]] رخ می‌دهد. این فرایند سنگ بنای ذخیره انرژی در سلولهای اغلب جانداران بخصوص چندسلولیها است.

'''زنجیره انتقال الکترون''' مجموعه‌ای است از [[پروتئین|پروتئین‌های]]‌های پیچیده که [[انرژی]] ذخیره شدهٔ ناقلین الکترونی حاصل از واکنش‌های اکسیداسیون و احیای [[یاخته]] را برای تشکیل [[آدنوزین تری‌فسفات|ATP]] و سایر [[مولکول|مولکول‌های]]‌های [[انرژی|پرانرژی]] مصرف می‌کنند. این مجموعهٔ [[پروتئین|پروتئینی]] در [[غشاء سلولی|غشای]] داخلی [[میتوکندری]]، [[غشاء سلولی|غشای]] [[کلروپلاست|تیلاکوییدی]] [[کلروپلاست]] و [[غشاء سلولی|غشای پلاسمایی]] [[پروکاریوت|پروکاریوت‌ها]]‌ها دیده می‌شود. کلروپلاست موجود در گیاهان دارای دو لایه غشا بوده که لایهٔ داخلی تشکیل اجزایی به نام تیلاکویید می‌دهد. در غشا تیلاکویدها دو سری مجموعه پروتیی وجود دارد به نام فتوسیستم۱وفتوسیستم۲ که نور ابتدا توسط فتوسیستم ۲ جذب می‌شود. علت نامگذاری آنها مربوط به زمان کشف است نه شروع فعالیت.