ما المقصود بعملية التنفس الخلوي؟
هي عبارة عن سلسلة منظّمة ودقيقة من التّفاعلات الكيميائيّة تودّي إلى إنتاج جزيئات الطاقة (ATP) المخزّنة في الغذاء من أجل القيام بالعمليات الحيوية المختلفة داخل الخلية الحية.
تقوم جميع الكائنات الحية بعملية التنفس الخلوي من أجل الحصول على الأكسجين الضروري للخلايا والتخلّص من ثاني أكسيد الكربون الناتج عن العمليات الخلوية داخل الخلايا. وتقوم أيضاً بالحصول على الطاقة من خلال كسر الروابط بين ذرات بعض المواد العضوية مثل الجلوكوز وسميت هذه العملية بهذا الاسم لأنها تحدث داخل الخلايا وتحتاج الكائنات الحية إلى هذه الطاقة من أجل القيام بالأنشطة الحيوية المختلفة، كما تحدث عملية التنفس الخلوي داخل الميتوكندريا.
الميتوكندريا:
عضّي حقيقي النواة يوجد داخل خلايا الكائن الحي شكلها عصوي أو بيضاوي، يتراوح حجمها بين0.5 الى 10 ميكروميتر وظيفتها إنتاج الطاقة على هيئة شكل ثلاثي الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) وتكون الميتوكندريا موجودة في خلايا الجسم باستثناء كرات الدم الحمراء وتحتوي على غشائيين غشاء خارجي وغشاء داخلي.
مراحل التنفس الخلوي:
- مرحلة التحلل السكري: تتم هذه العملية في السيتوسول عند جميع الكائنات الحية لوجود الإنزيمات اللازمة لإنتاج الطاقة، حيث ينتج من هذه المرحلة ثمانية جزيئات (ATP).
- تحول حمض البيروفيك إلى أستيل مرافق إنزيم – أ: يدخل حمض البيروفيك إلى الميتوكندريا بعد عملية التحلل السكري فيتحول الحمض إلى مجموعة أستيل وينتج عن ذلك غاز ثاني أكسيد الكربون (CO2) ويتحد الأستيل مع مرافق إنزيم – أ (CO-A) لينتج عن ذلك أستيل مرافق إنزيم -أ.
- مرحلة كربس (حلقة كربس): يتحد في هذه المرحلة أستيل مرافق – أ مع مركب رباعي الكربون لينتج عن ذالك مركب سداسي الكربون وبعد هذا الاتحاد تحدث ثفاعلات أكسدة لتبدأ دورة جديدة لعملية التنفس الخلوي.
- سلسلة نقل الإلكترون: مجموعة من البروتينات والإنزيمات توجد في الغشاء الداخلي للميتوكندريا وتقوم بنقل الإلكترونات وإنتاج الطاقة (ATP).
حلقة كربس معادلة التنفس الخلوي:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O +(30-32) ATP
سكر الغلوكوز + أكسجین ← ثاني أكسید الكربون + ماء + (30-32) طاقة.
أهمية التنفس الخلوي:
- إنتاج الطاقة اللازمة للقيام بالأنشطة الحيوية المختلفة داخل الخلية الحية.
- إنتاج الهيكل الكربوني الذي يعتبر مهماً من أجل عملية البناء الضوئي.
- تنظيم درجة حرارة الجسم.
