ሴሉላር አተነፋፈስ በባዮኬሚስትሪ ውስጥ ህዋሶች በኦርጋኒክ ሞለኪውሎች ውስጥ የተከማቸውን ሃይል ወደ ሴል በቀላሉ ሊጠቀምበት ወደ ሚችል ቅርፅ እንዲቀይሩ የሚያስችል መሰረታዊ ሂደት ነው። የሴሉላር አተነፋፈስ ዋና ደረጃዎች ግላይኮሊሲስ, የ Krebs ዑደት እና የኤሌክትሮን ማጓጓዣ ሰንሰለት ያካትታሉ.
ግላይኮሊሲስ
ግላይኮሊሲስ ሴሉላር የመተንፈስ የመጀመሪያ ደረጃ ሲሆን በሴሉ ሳይቶፕላዝም ውስጥ ይከናወናል. የግሉኮስ፣ ባለ ስድስት ካርቦን ስኳር፣ ወደ ሁለት የፒሩቫት ሞለኪውሎች፣ ባለ ሶስት የካርቦን ውህድ መከፋፈልን ያካትታል። ይህ ሂደት አነስተኛ መጠን ያለው አዴኖሲን ትሪፎስፌት (ATP) እና ኒኮቲናሚድ አድኒን ዲኑክሊዮታይድ (NADH) ከፍተኛ ኃይል ያለው ኤሌክትሮኖችን ይይዛል።
በ glycolysis ጊዜ ግሉኮስ ፎስፈረስላይት ይደረጋል ከዚያም ወደ ሁለት የሶስት ካርቦን ሞለኪውሎች ይከፈላል, እነሱም ተበላሽተው ፒሩቫት ለማምረት ተሻሽለዋል. በመንገዳው ላይ፣ ATP እና NADH የሚመነጩት በንዑስ-ደረጃ ፎስፈረስላይዜሽን እና እንደቅደም ተከተላቸው ተደጋጋሚ ምላሽ ነው።
የክሬብስ ዑደት
በ glycolysis ወቅት የሚፈጠረው ፒሩቫት ወደ ማይቶኮንድሪያ ውስጥ ይገባል, በ Krebs ዑደት ውስጥ ተጨማሪ ሂደትን ያካሂዳል, በተጨማሪም የሲትሪክ አሲድ ዑደት ይባላል. ይህ ዑደት በ ሚቶኮንድሪያል ማትሪክስ ውስጥ የሚከሰት እና ተከታታይ ኬሚካላዊ ምላሾች ሲሆን በመጨረሻም የፒሩቫት ሙሉ ኦክሳይድ ወደ ካርቦን ዳይኦክሳይድ በማመንጨት ተጨማሪ ኤቲፒ እና ኤሌክትሮን ተሸካሚዎችን በNADH እና በፍላቪን አድኒን ዲኑክሊዮታይድ (FADH2) መልክ ይፈጥራል።
የ Krebs ዑደት በከፍተኛ ደረጃ ቁጥጥር የሚደረግበት ተከታታይ ኢንዛይም-ካታላይዝድ ምላሽ ሲሆን ይህም ከፍተኛ ኃይል ያለው ኤሌክትሮኖችን በNADH እና FADH2 መልክ እንዲሁም ATP በንዑስ-ደረጃ ፎስፈረስላይዜሽን ያመነጫል። በፒሩቫት ውስጥ ያሉት የካርቦን አተሞች እንደ ካርቦን ዳይኦክሳይድ ይለቀቃሉ, ይህም የዚህ ደረጃ ቆሻሻ ነው.
የኤሌክትሮን ትራንስፖርት ሰንሰለት
በ NADH እና FADH2 የተሸከሙት ከፍተኛ ኃይል ያላቸው ኤሌክትሮኖች ወደ ኤሌክትሮን ማጓጓዣ ሰንሰለት ይዛወራሉ, በውስጣዊው ሚቶኮንድሪያል ሽፋን ውስጥ. ይህ ወሳኝ የሴሉላር መተንፈሻ ደረጃ አብዛኛው የኤቲፒ ምርት በኦክሳይድ ፎስፈረስላይዜሽን የሚከሰትበት ነው።
ኤሌክትሮኖች በኤሌክትሮን ማጓጓዣ ሰንሰለት ውስጥ ባሉ ተከታታይ የፕሮቲን ውስብስቶች ውስጥ ሲዘዋወሩ፣ ፕሮቶኖችን (H+) በውስጠኛው ሚቶኮንድሪያል ሽፋን ላይ ለማፍሰስ የሚያገለግል ሃይል ይለቃሉ፣ ይህም ኤሌክትሮኬሚካል ቅልመት ይፈጥራል። ይህ ቅልመት የ ATP ምርትን የሚያንቀሳቅሰው ፕሮቶኖች ወደ ኋላ የሚፈሱት ኤቲፒ ሲንታሴስ በሚባለው የፕሮቲን ስብስብ ሲሆን ይህም ከአዴኖሲን ዳይፎስፌት (ኤዲፒ) እና ከኢንኦርጋኒክ ፎስፌት ወደ ኤቲፒ ውህደት ይመራል።
ኤሌክትሮኖች ጉልበታቸውን ከለገሱ በኋላ ከኦክስጂን እና ፕሮቶን ጋር በማጣመር ውሃ እንደ የመጨረሻ ኤሌክትሮኖች ተቀባይ ይሆናሉ። ይህ ሂደት በሴሎች ውስጥ ቀጣይነት ያለው የኦክስጂን አቅርቦትን ያረጋግጣል እና በኤሌክትሮን ትራንስፖርት ሰንሰለት በኩል ኤቲፒን በብቃት ለማምረት አስፈላጊ ነው።
መደምደሚያ አስተያየቶች
ሴሉላር አተነፋፈስ ሴሎች የተለያዩ የሜታቦሊክ እንቅስቃሴዎችን ለማከናወን የሚያስፈልጋቸውን ኃይል እንዲያመነጩ የሚያስችል ውስብስብ እና አስፈላጊ ሂደት ነው. ሴሉላር አተነፋፈስ ዋና ዋና ደረጃዎችን ማለትም ግላይኮሊሲስን ፣ የክሬብስ ዑደትን እና የኤሌክትሮን ትራንስፖርት ሰንሰለትን መረዳቱ በሕያዋን ፍጥረታት ውስጥ ካለው የኃይል ማመንጫ በስተጀርባ ስላለው ባዮኬሚስትሪ ግንዛቤ ይሰጣል።