-
Ήδη μάθαμε ότι η κυτταρική αναπνοή
έχει περίπου 3 στάδια.
"Κυτταρική Αναπνοή"
Το πρώτο είναι η γλυκόλυση, που πραγματικά σημαίνει
η "λύση" της "γλυκόζης".
Η "λύση" της "γλυκόζης".
Και αυτό μπορεί να γίνει με ή χωρίς τη παρουσία οξυγόνου.
Αν δεν έχουμε οξυγόνο, τότε γίνεται η "ζύμωση".
Θα μιλήσουμε για αυτό στο μέλλον.
Όταν γίνεται η ζύμωση, στους ανθρώπους
παράγεται γαλακτικό οξύ.
Σε άλλους οργανισμούς μπορεί
να παραχθεί αλκοόλ ή αιθανόλη.
Αλλά αν έχουμε οξυγόνο - και στο μεγαλύτερο μέρος
θα θεωρήσουμε δεδομένο ότι προχωράμε με αφθονία οξυγόνου -
αν υπάρχει οξυγόνο, τότε προχωράμε
στο Κύκλο του Krebs.
Μερικές φορές ονομάζεται Κύκλος του Κιτρικού Οξέος επειδή ασχολείται
με το Κιτρικό Οξύ.
Το ίδιο πράγμα που είναι στη πορτοκαλάδα ή στα λεμόνια.
Και μετά προχωράμε
στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων.
Αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων.
Και μάθαμε, στο 1ο βίντεο για τη κυτταρική
αναπνοή, ότι εκεί το μεγαλύτερο μέρος των ΑΤΡ
παράγεται.
Αν και χρησιμοποιεί υλικά που παράχθηκαν
στα άλλα στάδια εδώ πάνω.
Τώρα, αυτό που θέλω να κάνω σε αυτό το βίντεο είναι να επικεντρωθώ
στη γλυκόλυση.
-
Και αυτό είναι - κάποιες φορές μια πρόκληση
γιατί μπορεί να κολλήσεις, να χαθείς στη διαδικασία αυτή.
Και θα σας δείξω τη διαδικασία σε λίγο
και όλο το μηχανισμό.
Μπορεί να είναι πολύ "τρομακτικός".
Αυτό που μπορώ να κάνω, όμως, είναι να τον απλοποιήσω για εσάς ώστε
να δείτε τα βασικά μέρη του.
Και μετά θα το εκτιμήσουμε και όταν το δούμε
τη διαδικασία της γλυκόλυσης θα έχει
κάποιο νόημα για εμάς.
Άρα, η γλυκόλυση, ή η κυτταρική αναπνοή,
ξεκινάει με τη γλυκόζη.
-
Και για τη γλυκόζη ξέρουμε το τύπο της.
Είναι C6 H12 O6.
Και θα ζωγραφίσω όλη αυτή τη δομή - θα πάρει
λίγο χρόνο.
Αλλά θα επικεντρωθώ στην αλυσίδα ανθράκων.
έτσι, είναι ένα δαχτυλίδι, ή μπορεί να είναι ένα δαχτυλίδι.
Αλλά θα ζωγραφίσω σαν μια σειρά από άνθρακες.
Τώρα, υπάρχουν 2 βασικά στάδια στη γλυκόλυση
που καλό θα είναι να ξέρουμε.
Το 1, το ονομάζω το "στάδιο επένδυσης".
Και το "στάδιο επένδυσης" χρησιμοποιεί 2 ΑΤΡ.
-
Ξέρετε ότι η όλη διαδικασία της κυτταρικής αναπνοής είναι
να παράγει ΑΤΡ, αλλά από την αρχή της πρέπει να
καταναλώσω 2 ΑΤΡ.
Αλλά καταναλώνω 2 ΑΤΡ και μετά βασικά διασπώ
τη γλυκόζη σε 2 μόρια με 3 άνθρακες ακριβώς εδώ
τα οποία έχουν μια φωσφορική ομάδα πάνω τους.
Η φωσφορική ομάδα προέρχεται από αυτά τα ΑΤΡ.
Αυτά, επίσης, έχουν μια φωσφορική ομάδα πάνω τους και
ονομάζονται - υπάρχουν πολλά ονόματα για αυτό.
Κάποιος φορές ονομάζεται "3-φωσφορική γλυκεραλδεΰδη".
Δε χρειάζεται να το ξέρετε αυτό.
3-φωσφορικής γλυκεραλδεΰδης, τεστάρω την ορθογραφία μου
με όλο αυτό εδώ.
Δε χρειάζεται να το ξέρετε αυτό.
Αυτό που χρειάζεται να ξέρετε σε αυτή
τη φάση είναι η χρήση 2 ΑΤΡ.
Για αυτό την ονομάζω "φάση επένδυσης".
Αν τη συγκρίνουμε με μια επιχειρηματική ενέργεια, "επενδυτική φάση".
Και μετά, κάθε ένα από αυτά τα 2 μόρια 3-φωσφορικής γλυκεραλδεΰδης πάει
στη "φάση αποπληρωμής".
Έτσι, στη "φάση αποπληρωμής, κάθε ένα
από τα μόρια 3-φωσφορικής γλυκεραλδεΰδης γίνεται πυροσταφιλικό οξύ.
Το οποίο είναι ένα μόριο 3 ανθράκων επίσης, αλλά αναδιαρθρωμένο.
Αλλά η διαδικασία που αυτό γίνεται πυροσταφιλικό οξύ - ας γράψω
το πυροσταφιλικό οξύ με μπλε, γιατί είναι σημαντικό, τουλάχιστον,
να ξέρετε τη λέξη αυτή.
Και θα σας δείξω τη δομή του σε λίγο.
Πυροσταφιλικό οξύ.
-
(δεν έχει νόημα η μετάφραση εδώ)
Και αυτό είναι το τελικό προϊόν της γλυκόλυσης
Έτσι, ξεκινάμε με γλυκόζη στη "φάση επένδυσης".
Και καταλήξαμε στη 3-φωσφορικής γλυκεραλδεΰδης, όπου
στη πραγματικότητα διασπάστηκε η γλυκόζη και ενώθηκε
με μια φωσφορική ομάδα στο άκρο της.
Και μετά, κάθε ένα από αυτά ανεξάρτητα
πηγαίνει στη "φάση αποπληρωμής".
Έτσι, καταλήξαμε σε 2 μόρια πυροσταφιλικού οξέος
από ένα μόριο γλυκόζης στην αρχή.
Τώρα, θα πείτε, "Έη, Σαλ, στη φάση αποπληρωμής
ποια ήταν η αποπληρωμή;"
Ωραία, η αποπληρωμή που πήραμε για κάθε - ας το γράψω εδώ
ως "φάση αποπληρωμής".
Αυτή είναι η "φάση αποπληρωμής".
-
Συγνώμη για το άσπρο φόντο.
Το έκανα επειδή το μηχανισμό που σας δείχνω τώρα
τον αντέγραψα από τη Wikipedia, και είχαν
άσπρο φόντο και έτσι συνέχισα με το άσπρο
στο βίντεο αυτό.
Αλλά εγώ, προσωπικά, προτιμώ το μαύρο φόντο
καλύτερα.
Εδώ, λοιπόν, είναι η "φάση αποπληρωμής".
Άρα, όταν πάμε από τη 3-φωσφορική γλυκεραλδεΰδη
στο πυροσταφιλικό οξύ παράγουμε 2 πράγματα.
Ή καλύτερα να πώ ότι παράγουμε 3 πράγματα.
Παράγουμε, κάθε ένα από τα μόρια 3-φωσφορικής γλυκεραλδεΰδης
όταν γίνεται πυροσταφιλικό οξύ παράγει 2 ΑΤΡ.
-
Οπότε θα παράγουμε 2 ΑΤΡ, θα
παράγω 2 ΑΤΡ εδώ.
Και μετά κάθε ένα παράγει από 1 NADH.
-
Θα το κάνω με πιο βαθύ χρώμα.
NADH.
-
Και φυσικά δεν παράγουν το μόριο
στο κενό.
Αυτό που κάνουν είναι να ξεκινήσουν με
το υλικό ενός NAD +, ξεκινάνε με ένα NAD +
και το ανάγουν
προσθέτοντας ένα υδρογόνο.
Θυμηθείτε, μάθαμε σε παλαιότερα βίντεο ότι μπορούμε
να δούμε την "αναγωγή" ως μια προσθήκη υδρογόνου.
Έτσι, το NAD+ ανάγεται σε NADH.
Και μετά, αυτά τα NADH χρησιμοποιούνται στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονιών
για να παραχθεί ΑΤΡ.
Έτσι, αυτή η αφαίρεση εδώ, αν ήταν να γράψω την χημική αντίδραση
που έχουμε στη γλυκόλυση, είναι ότι
ξεκινάμε με ένα μόριο γλυκόζης.
-
Και χρειαζόμαστε κάποια NAD+.
-
Και στη πραγματικότητα, για κάθε μόριο γλυκόζης
θα χρειαστούμε 2 NAD+.
Θα χρειαστούμε 2 ΑΤΡ.
-
Έτσι, γράφω όλα τα συστατικά που
θα χρειαστούμε για να ξεκινήσουμε.
Και μετά θα χρειαστούμε - ας πω ότι
αυτά τα 'παιδιά" θα είναι ADP πριν γίνουν ΑΤΡ.
Οπότε θα γράψω "συν 4 ADP".
Και μετά, αφού γίνει η γλυκόλυση - και
ας το γράψω αυτό εδώ.
Ας γράψω επίσης - συγνώμη αυτά ήταν ADP.
-
Ας ξαναγράψω αυτό το κομμάτι εδώ.
4 ADP.
Και μετά μάλλον θα χρειαστούμε 2 φωσφορικές ομάδες.
Επειδή θα χρειαστούμε 4 φωσφορικές ομάδες
Συν 4 - θα τα ονομάσω, μερικές φορές
γράφονται έτσι.
Ή καλύτερα να το γράψω έτσι,
4 φωσφορικές ομάδες.
-
Και αφού γίνει η γλυκόλυση, έχουμε 2
μόρια πυροσταφιλικού οξέος, έχουμε 2 NADH.
-
Το NAD+ έχει αναχθεί.
Πήρε ένα υδρογόνο.
(δεν έχει νόημα η μετάφραση_
-
"Αναγωγή" είναι η προσθήκη ηλεκτρονίου.
Αλλά στη βιολογία, λέμε
είναι η προσθήκη ενός υδρογόνου.
Επειδή το υδρογόνο ένα μη-ηλεκτροαρνητικό μπορείς
να πάρεις τα ηλεκτρόνιά του.
Να "κερδίσεις" τα ηλεκτρόνιά του.
Έτσι, 2 NADH και μετά συν αυτά τα 2 ΑΤΡ που χρησιμοποιήθηκαν
στη "φάση επένδυσης".
Για αυτό τα έγραψα λίγο ξεχωριστά το ένα από το άλλο.
Έτσι, αυτά χρησιμοποιούνται.
Έτσι μείναμε με 2 ADP.
-
Και μετά, αυτά τα "παιδιά", τελικά,
μετατρέπονται σε ATP.
Έτσι, συν 4 ΑΤΡ.
Άρα δε χρειαζόμαστε 4.
Χρειαζόμαστε μόνο 2 συνολικά φωσφορικές ομάδες.
Γιατί οι 2 πάνε εδώ.
Και μετά, θέλουμε συνολικά 2 ακόμα
για να έχουμε 4 εκεί.
Αλλά η γενική εικόνα είναι ότι ξεκινάμε με 1 μόριο γλυκόζης και καταλήγουμε
με 2 μόρια πυροσταφιλικού οξέος.
Χρησιμοποιούμε 2 ΑΤΡ.
Και παίρνουμε 4 ΑΤΡ.
Έτσι, έχουμε σύνολο 2 ΑΤΡ.
Ας το γράψω αυτό με μεγάλα γράμματα.
Συνολικά, αυτό που παίρνεις από τη γλυκόλυση είναι 2 ΑΤΡ.
Παίρνεις 2 NADH τα οποία αργότερα θα χρησιμοποιηθούν
στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων για να παραχθούν 3 ΑΤΡ.
Παίρνεις 2 NADH και 2 μόρια πυροσταφιλικού οξέος. τα οποία
θα μετασχηματιστούν σε Ακετυλοσυνένζυμο Α, το οποίο
είναι το αρχικό υλικό για το Κύκλο του Krebs.
Αλλά αυτά είναι τα παράγωγα της γλυκόλυσης.
Τώρα, λοιπόν, που έχουμε τη γενική εικόνα, ας δούμε
το μηχανισμό.
Γιατί αυτό είναι λίγο πιο "τρομακτικό"
όταν το βλέπεις εδώ.
Αλλά θα δούμε τα ίδια θέματα για τα οποία μόλις μίλαγα.
Ξεκινάμε με ένα μόριο γλυκόζης εδώ.
Είναι μια αλυσίδα 6 κρίκων.
Είναι σε κύκλο, σε δαχτυλίδι.
1, 2, 3, 4, 5, 6 άνθρακες.
Θα το έγραφα έτσι, ως μια μεγάλη
υπεραπλούστευση.
Περνάει από διάφορα στάδια.
Χρησιμοποιώ ένα ΑΤΡ εδώ.
Ας το γράψω αυτό με χρώμα.
Ας το κάνω με πορτοκαλί όποτε γράφω ΑΤΡ.
Χρησιμοποιώ 1 ΑΤΡ εδώ.
Χρησιμοποιώ 1 ΑΤΡ εκεί.
Και, όπως σας είπα, έχουμε ένα λίγο
διαφορετικό όνομα για αυτό.
Αλλά αυτό είναι
η φωσφογλυκεραλδεΰδη εδώ.
Ονομάζεται 3-φωσφορική γλυκεραλδεΰδη.
Είναι ακριβώς το ίδιο μόριο.
Όπως βλέπουμε, όπως το ζωγράφισα πριν,
έχουμε 1, 2, 3 άνθρακες εδώ.
-
Και έχει επίσης μια φωσφορική ομάδα.
Η φωσφορική ομάδα είναι ενωμένη με το οξυγόνο.
Αλλά, για να το απλοποιήσω, ζωγράφισα
τη φωσφορική ομάδα έτσι.
Και το έδειξα εδώ.
Αυτό ήταν
η φωσφογλυκεραλδεΰδη εδώ.
Αυτή είναι η δομή της εδώ.
Αλλά νομίζω, μερικές φορές, όταν κοιτάς τη δομή
είναι εύκολο να χάσεις τη γενική εικόνα.
Και υπάρχουν 2 από αυτά.
Λένε ότι μπορείς να χρησιμοποιείς εναλλακτικά αυτό
το ισομερές εδώ.
Αλλά το σημαντικό είναι ότι έχουμε 2 από αυτές
τις ενώσεις που τώρα είναι ενώσεις με 3 άνθρακες.
Η γλυκόζη διασπάστηκε.
Και τώρα είμαστε έτοιμη για την "φάση αποπληρωμής".
Θυμηθείτε, έχουμε 2 από αυτές τις ενώσεις.
Για αυτό, όταν σχεδιάζουν αυτό το μηχανισμό, γράφουν
"επί 2" εκεί.
Επειδή η γλυκόζη διασπάστηκε
σε 2 τέτοια μόρια.
Έτσι, κάθε ένα από αυτά τα μόρια πρόκειται
να κάνει αυτό εδώ.
Και για κάθε 3-φωσφορική γλυκεραλδεΰδη,
ή φωσφογλυκεραλδεΰδη, μπορούμε
να δούμε το μηχανισμός και να πούμε, "εδώ πέρα
ένα ADP εδώ θα μετατραπεί σε ATP εδώ".
Οπότε έχουμε συν 1 ΑΤΡ.
Και το βλέπουμε αυτό να ξανασυμβαίνει εδώ
στο διαδικασία προς το πυροσταφιλικό οξύ.
Στη διαδιακασία προς πυροσταφιλικό οξύ δεξιά, εκεί έχουμε
επιπλέον ένα "συν ΑΤΡ".
Άρα, για κάθε ένα μόριο φωσφογλυκεραλδεΰδης
που παράχθηκε, θα έχουμε 2 ΑΤΡ
στη "φάση αποπληρωμής".
Τώρα, είχαμε 2 από αυτά.
Έτσι, συνολικά από μια γλυκόζη, θα παραχθούν
4 ΑΤΡ στη "φάση αποπληρωμής".
Έτσι. στη "φάση αποπληρωμής", 4 ΑΤΡ.
Στη "φάση επένδυσης" χρησιμοποιήσαμε 1, 2 ΑΤΡ.
Άρα, συνολικά ΑΤΡ που παράγονται
από τη γλυκόλυση είναι 2.
4 παράγονται.
Αλλά είχαμε 2 που καταναλώθηκαν στη "φάση επένδυσης".
Και έπειτα, τα NAD και τα NADH που βλέπουμε εκεί.
Για κάθε φωσφογλυκεραλδεΰδη, ή
3-φωσφορική γλυκεραλδεΰδη, ή όπως θέλετε
σε αυτό το στάδιο εδώ
ανάγεται το NAD σε NADH.
Άρα, αυτό συμβαίνει μία φορά για κάθε μία από αυτές τις ενώσεις.
Και προφανώς υπάρχουν 2 από αυτές.
Η γλυκόζη διασπάστηκε σε αυτά τα 2 "παιδιά".
Άρα, 2 NADH θα παραχθούν.
Και μετά, αυτά θα χρησιμοποιηθούν στην
αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων για να παραχθούν 3 ΑΤΡ.
Και τελικά, αφού έγιναν όλα,
μας έμειναν τα μόρια πυροσταφιλικού οξέως.
Και είναι ωραίο, τουλάχιστον το έκαναν αυτό ωραίο και μεγάλο.
Ας δούμε πώς το πυροσταφιλικό οξύ είναι.
Και όπως υποσχέθηκα, μπορούμε να δούμε όλους τους δεσμούς οξυγόνου
και όλα αυτά.
Αλλά αυτή είναι μια δομή 2 ανθράκων.
Έχει μια αλυσίδα με 3 άνθρακες.
Οπότε, το τελικό αποτέλεσμα είναι ότι οι άνθρακες που είχε η γλυκόζη
διασπάστηκαν στη μέση.
"Οξειδώθηκε".
Μερικά από τα υδρογόνα αφαιρέθηκαν από αυτό.
Όπως μπορείτε να δείτε, υπάρχουν μόνο 3 υδρογόνα εδώ.
Ξεκινήσαμε με 12 υδρογόνα στη γλυκόζη.
Και τώρα έχει τα μόρια άνθρακα ενωμένα
πιο δυνατά με οξυγόνο.
Άρα έχει ουσιαστικά χάσει τα ηλεκτρόνια
από τα οξυγόνα.
Άρα, ο άνθρακας έχει οξειδωθεί σε αυτή τη διαδικασία.
Θα γίνει ακόμα περισσότερη οξείδωση στη συνέχεια.
Και στη διαδικασία αυτή μπορούμε να παράγουμε 2 συνολικά ΑΤΡ
και 2 NADH τα οποία αργότερα θα "δώσουν" ΑΤΡ.
Τέλος πάντων, ελπίζω να σας βοήθησε όλο αυτό.
-