ماذا يحدث خلال التنفس الخلوي

ويمكن تقسيم عملية التنفس الخلوي إلى أربع مراحل رئيسية:

1. التحلل السكري:

• يحدث في سيتوبلازم الخلية.
• يُكسر جزيء الجلوكوز (السكر) إلى جزيئين من حمض البيروفيك.
• ينتج عن هذه المرحلة 2 جزيء ATP.
• يتكون أيضًا ناتج ثانوي هو NADH، وهو غني بالطاقة.

2. دورة كربس:

• تحدث في مصفوفة الميتوكوندريا.
• يتحول حمض البيروفيك إلى ثاني أكسيد الكربون وينتج طاقة تُخزّن في جزيئات NADH و FADH2.
• لا ينتج عن هذه المرحلة ATP مباشرة، ولكنها تُنتج جزيئات غنية بالطاقة تُستخدم لاحقًا في إنتاج ATP.

3. نقل الإلكترون:

• تحدث في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا.
• يتم نقل الإلكترونات من جزيئات NADH و FADH2 إلى سلسلة نقل الإلكترون.
• تُطلق هذه العملية طاقة تُستخدم في ضخ أيونات الهيدروجين عبر الغشاء الداخلي للميتوكوندريا.

4. التخليق الضوئي:

• يحدث في غشاء التجويف للميتوكوندريا.
• يتم استخدام طاقة أيونات الهيدروجين المُخزّنة لتركيب جزيئات ATP من ADP و Pi.
• ينتج عن هذه المرحلة 32 جزيء ATP.

بالإضافة إلى هذه المراحل الأربع، تحدث بعض العمليات الأخرى خلال التنفس الخلوي، مثل:

• تكوين حمض البيروفيك: يتكون حمض البيروفيك من جزيئات الجلوكوز من خلال سلسلة من التفاعلات الكيميائية.
• إعادة تجديد NADH و FADH2: يتم إعادة تحويل NADH و FADH2 إلى شكلهما المؤكسد (NAD+ و FAD) من خلال سلسلة نقل الإلكترون.

أهمية التنفس الخلوي:

• يُعدّ التنفس الخلوي المصدر الرئيسي للطاقة في جميع الكائنات الحية.
• تُستخدم طاقة ATP في العديد من العمليات الحيوية، مثل تقلص العضلات وعمليات النقل عبر الغشاء والتخليق الحيوي.
• يُعدّ التنفس الخلوي ضروريًا للحياة، حيث يُتيح للخلايا أداء وظائفها.