أكمل:- أ) توصف سلسلة نقل الالكترونات بأنها هبوط الإلكترونات من مستوى عالى للطاقة إلى مستو منخفض واستخدام الطاقة الناتجة في تصنيع ATP. ب) يتحلل الجلوكوز في الستوسول بداخل الخلايا جـ) كلما زاد نشاط الأيض في الخلية زاد عدد الميتوكوندريا والأعراف بداخلها؟ حل كتاب الاحياء الصف الثالث الثانوي. الحل: جـ) كلما زاد نشاط الأيض في الخلية زاد عدد الميتوكوندريا والأعراف بداخلها.
تؤدي الطاقة المنبعثة من هذه المجموعات من التفاعلات إلى انتقال التدرج البروتوني من المصفوفة إلى الفضاء بين الغشاء مما يؤدي أيضًا إلى توليد ATP من خلال عملية التناضح الكيميائي باستخدام إنزيم ATP synthase. العلاقة بين دورة كريبس وسلسلة نقل الإلكترون في عملية التنفس الخلوي يحدث تكسير جزيئات الجلوكوز لإنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء. طوال العملية ، يتم إنتاج يحدث ATP الذي يساعد في تحويل الجلوكوز وفي المرحلة الأخيرة التي تسمى الفسفرة المؤكسدة ، يتم تكوين كمية كبيرة من ATP من خلال ETC. في الخطوة الأولى من التنفس الخلوي ، يخضع مركب مكون من ستة كربون ، وهو الجلوكوز لعدة تحولات كيميائية لإنتاج جزيئين من جزيئات عضوية ثلاثية الكربون تسمى البيروفات. في الخطوة التالية ، تحدث أكسدة البيروفات داخل مصفوفة الميتوكوندريا التي تشكل جزيئًا ثنائي الكربون يسمى Coenzyme A ، المعروف أيضًا باسم Acetyl CoA. الخطوة التالية هي دورة كريبس حيث أسيتيل CoA يتحد مع oxaloacetate لتجديد جزيء البداية وإطلاق NADH و ATP و FADH2 جنبًا إلى جنب مع ثاني أكسيد الكربون. تميل هذه الجزيئات NADH و FADH2 الصادرة في دورة كريبس إلى ترسيب الإلكترونات داخل ETC من أجل العودة إلى أشكالها الفارغة.
سلسلة نقل الإلكترون - YouTube
ستسلط هذه المقالة الضوء على التفاصيل المتعلقة بـ Krebs Cycle vs Electron Transport Chain ، حيث تحدث كلتا العمليتين في الميتوكوندريا. يوصف التنفس الخلوي بأنه عملية تقويضية حيث يتم أكسدة ركائز الجهاز التنفسي المختلفة مثل الجلوكوز لإنتاج ثاني أكسيد الكربون مع الماء و ATP كطاقة. في هذا التنفس الخلوي ، تعتبر دورة كريبس وسلسلة نقل الإلكترون (ETC) مرحلتين مهمتين للغاية. دورة كريبس مقابل سلسلة نقل الإلكترون سيحدد الجدول أدناه الاختلافات بين العمليتين: دورة كريبس سلسلة نقل الإلكترون موقع الحدوث في مصفوفة الميتوكوندريا موقع الحدوث في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا المعروف باسم cristae. لجزيء جلوكوز واحد ، يتم الحصول على 2 ATP. لجزيء جلوكوز واحد ، يتم الحصول على 34 ATP. يتم إنتاج الأشكال المختصرة من NAD و FAD في شكل NADH و FADH2. تتم إعادة أكسدة NADH و FADH2 لتشكيل NAD و FAD. يحدث الفسفرة على مستوى الركيزة لامتلاك فسفرة ATP. يحدث الفسفرة المؤكسدة لامتلاك فسفرة ATP. يتم تسهيل نزع الكربوكسيل من خلال مراحل مختلفة إلى جانب إطلاق ثاني أكسيد الكربون. لا تحدث عملية نزع الكربوكسيل من هذا القبيل. يحدث التشبع الكيميائي ولكنه لا يتدخل في إنتاج ATP.
المركب الثالث: يتكون المركب الثالث من السيتوكروم ب وبروتين (Fe-S) آخر ومركز (Rieske) (مركز 2Fe-2S) وبروتينات السيتوكروم c، حيث يسمى هذا المركب أيضًا السيتوكروم أوكسيريدوكتاز، إذ تحتوي بروتينات السيتوكروم على مجموعة اصطناعية من الهيم، ويشبه جزيء الهيم الهيم الموجود في الهيموجلوبين لكنه يحمل الإلكترونات وليس الأكسجين. نتيجة لذلك يتم تقليل وتأكسد أيون الحديد في قلبه أثناء مروره بالإلكترونات ويتأرجح بين حالات الأكسدة المختلفة، وتتميز جزيئات الهيم الموجودة في السيتوكرومات بخصائص مختلفة قليلاً بسبب تأثيرات البروتينات المختلفة التي تربطها، مما يعطي خصائص مختلفة قليلاً لكل مركب. يضخ المركب III البروتونات عبر الغشاء ويمرر إلكتروناته إلى السيتوكروم ج للانتقال إلى المجمع الرابع من البروتينات و الإنزيمات (السيتوكروم ج هو متقبل الإلكترونات من Q، ومع ذلك بينما يحمل Q أزواجًا من الإلكترونات، إذ يمكن للسيتوكروم ج أن يقبل واحدًا فقط في الوقت. المركب الرابع: يتكون المركب الرابع من بروتينات السيتوكروم c وa وa3، ويحتوي هذا المجمع على مجموعتين من الهيم (واحدة في كل من السيتوكروميين a، وa3) وثلاثة أيونات نحاسية (زوج من CuA وواحد CuB في السيتوكروم a3)، حيث تحتفظ السيتوكرومات بجزيء الأكسجين بإحكام شديد بين أيونات الحديد والنحاس حتى يتم تقليل الأكسجين تمامًا.
ثم يلتقط الأكسجين المختزل اثنين من أيونات الهيدروجين من الوسط المحيط لتكوين الماء (H2O)، وتساهم إزالة أيونات الهيدروجين من النظام في التدرج الأيوني المستخدم في عملية التناضح الكيميائي. التناضح الكيميائي: في التناضح الكيميائي تُستخدم الطاقة الحرة من سلسلة تفاعلات الأكسدة والاختزال التي تم وصفها للتو لضخ أيونات الهيدروجين (البروتونات) عبر الغشاء، حيث يحدد التوزيع غير المتكافئ لأيونات H + عبر الغشاء كلاً من التركيز والتدرجات الكهربائية، وبالتالي التدرج الكهروكيميائي، بسبب الشحنة الموجبة لأيونات الهيدروجين وتجميعها على جانب واحد من الغشاء. إذا كان الغشاء مفتوحًا للانتشار بواسطة أيونات الهيدروجين، فإن الأيونات تميل إلى الانتشار مرة أخرى عبر المصفوفة مدفوعة بالتدرج الكهروكيميائي ، كما أن العديد من الأيونات لا يمكنها الانتشار عبر المناطق غير القطبية لأغشية الفسفوليبيد دون مساعدة القنوات الأيونية، وبالمثل لا يمكن لأيونات الهيدروجين في مساحة المصفوفة أن تمر إلا عبر غشاء الميتوكوندريا الداخلي من خلال بروتين غشائي متكامل يسمى (ATP synthase). يعمل هذا البروتين المعقد كمولد صغير يتم تشغيله بواسطة قوة أيونات الهيدروجين المنتشرة عبره أسفل تدرجها الكهروكيميائي، حيث يسهل تحويل أجزاء من هذه الآلة الجزيئية إضافة الفوسفات إلى (ADP) وتشكيل (ATP) باستخدام الطاقة الكامنة لتدرج أيون الهيدروجين.
NADH يولد ATP أكثر من FADH 2. لكل جزيئة NADH التي يتم أكسدتها ، يتم ضخ أيونات H + 10 في الفضاء بين الأغشية. هذا ينتج حوالي ثلاثة جزيئات ATP. نظرًا لأن FADH 2 يدخل السلسلة في مرحلة لاحقة (المجمع II) ، يتم نقل ستة أيونات H + إلى الفضاء بين الأغشية. هذه الحسابات عن اثنين من جزيئات ATP. يتم إنشاء ما مجموعه 32 جزيء ATP في نقل الإلكترون والفسفرة التأكسدية.